無(wú)轉(zhuǎn)速計(jì)階比分析方法研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械已經(jīng)成為工業(yè)中的關(guān)鍵性設(shè)備，許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械都是在變載荷和變轉(zhuǎn)速工況下運(yùn)行的，并且隨著對(duì)轉(zhuǎn)速要求的提高，轉(zhuǎn)速波動(dòng)帶來(lái)的影響越來(lái)越不容忽視。旋轉(zhuǎn)機(jī)械升降速過程及變速工況中的振動(dòng)信號(hào)蘊(yùn)含豐富的故障信息，對(duì)故障診斷具有獨(dú)特的價(jià)值。階比跟蹤分析是變速工況下旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分析的一種有效方法。傳統(tǒng)的階比分析方法一般都含有轉(zhuǎn)速計(jì)、光電編碼器等硬件設(shè)備，雖然可以獲得較高的分析精度，但其安裝場(chǎng)合受限，限制了階比分析方法在實(shí)際中的應(yīng)用。因此研究一種行

2、之有效的無(wú)轉(zhuǎn)速計(jì)階比分析方法已成為目前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。針對(duì)這一問題，本文研究了一種基于瞬時(shí)頻率估計(jì)的無(wú)轉(zhuǎn)速計(jì)階比分析方法。本文主要工作如下：
　　對(duì)常見的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理進(jìn)行了分析，介紹了各種故障下振動(dòng)信號(hào)的對(duì)應(yīng)特征。無(wú)轉(zhuǎn)速計(jì)階比分析方法有效估算信號(hào)的瞬時(shí)頻率是獲取轉(zhuǎn)速信息的前提，針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械在變速工況下的振動(dòng)信號(hào)具有非平穩(wěn)性及多分量的特性，本文首先采用EMD方法對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分解，基于相關(guān)系數(shù)法提取敏感IMF分量，然后分別采用H

3、i1bert法和Teager能量算子法對(duì)其進(jìn)行瞬時(shí)頻率估計(jì)，對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)Hi1bert變換方法能夠清晰地表征信號(hào)的瞬時(shí)頻率。為了消除EMD端點(diǎn)效應(yīng)問題對(duì)瞬時(shí)頻率分析精度的影響，對(duì)瞬時(shí)頻率曲線進(jìn)行了分段平滑處理，以減少瞬時(shí)頻率的誤差，提高瞬時(shí)頻率估計(jì)的精度，仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分段擬合方法的有效性。
　　為了驗(yàn)證無(wú)轉(zhuǎn)速計(jì)階比分析方法的有效性，搭建了轉(zhuǎn)子不對(duì)中系統(tǒng)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，結(jié)合不對(duì)中故障機(jī)理，對(duì)采集的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了