本文關(guān)鍵詞：基于LMD的譜峭度算法在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用研究

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【摘要】：滾動(dòng)軸承作為機(jī)械設(shè)備中重要的旋轉(zhuǎn)零件,是機(jī)械設(shè)備的重要故障源之一。因此,對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷具有重要的意義。完整的滾動(dòng)軸承故障診斷過程包括信號(hào)測(cè)取、特征提取、故障診斷(狀態(tài)分析)、決策干預(yù)等四個(gè)環(huán)節(jié)。本文通過對(duì)滾動(dòng)軸承故障機(jī)理的研究,針對(duì)滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)信號(hào)的非平穩(wěn)調(diào)制特性,引入了新的時(shí)頻分析方法——局域均值分解,并進(jìn)一步將其與譜峭度相結(jié)合應(yīng)用于滾動(dòng)軸承故障診斷中。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:首先研究了局域均值分解方法,其原理是將非平穩(wěn)非線性的多分量信號(hào)分解成一系列的PF分量,所有PF分量瞬時(shí)幅值和瞬時(shí)頻率的組合便是原始信號(hào)的時(shí)頻分布。編寫了matlab程序,選取兩種不同類型的信號(hào)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,同時(shí)進(jìn)一步引用美國(guó)西儲(chǔ)大學(xué)的軸承故障數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其次針對(duì)滾動(dòng)軸承故障振動(dòng)信號(hào)濾波分析時(shí),濾波參數(shù)無法準(zhǔn)確確定,只能依靠歷史數(shù)據(jù)和人工經(jīng)驗(yàn)這一問題,引入了基于局域均值分解的譜峭度算法。該算法首先采用局域均值分解法對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析;其次依據(jù)信號(hào)的時(shí)頻分布選取一定的尺度,將信號(hào)分解成若干個(gè)相異的頻段并計(jì)算其譜峭度;然后利用Matlab畫出對(duì)應(yīng)的峭度圖,根據(jù)峭度最大原則選擇最佳的濾波頻段進(jìn)行FIR濾波;最后對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行包絡(luò)分析,從而提取出信號(hào)的調(diào)制信息。編寫了該算法的matlab程序,選取多分量信號(hào)進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,同時(shí)進(jìn)一步引用美國(guó)西儲(chǔ)大學(xué)的軸承故障數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最后借助精密機(jī)電研究所旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障檢測(cè)平臺(tái)測(cè)取了圓柱滾子軸承內(nèi)圈故障、外圈故障、滾動(dòng)體故障和正常軸承的振動(dòng)信號(hào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用基于局域均值分解的譜峭度算法對(duì)滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體故障以及正常軸承進(jìn)行了分析。四個(gè)實(shí)驗(yàn)分別成功地提取到了滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、外圈和滾動(dòng)體的故障頻率以及正常運(yùn)行時(shí)的固有振動(dòng)頻率。從實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了基于局域均值分解的譜峭度算法在滾動(dòng)軸承各部件故障診斷中的可行性。
【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)軸承 局域均值分解 Hilbert變換 譜峭度 包絡(luò)分析
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH17
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本文編號(hào)：565230