基于小波能量譜的軸承振動噪聲缺陷辨識方法.pdf

1、隨著汽車、家電等產(chǎn)品向超平穩(wěn)方向發(fā)展，產(chǎn)品制造廠家對軸承振動和噪聲特性提出了愈來愈高的要求，要求其振動和噪聲水平低、無異音，甚至靜音，并具有長時(shí)間保持低振動和低噪聲的壽命特性。當(dāng)前軸承故障診斷技術(shù)絕大部分都集中于對于工作過程中的軸承失效原因的檢測和預(yù)測，而于軸承生產(chǎn)廠家來說，他們更為關(guān)心的是：究竟是什么因素導(dǎo)致新出廠的軸承振動噪聲值超標(biāo)。本課題就是針對這一問題，希望能夠找到一種有效的缺陷辨識方法，使其在對新下線的軸承進(jìn)行質(zhì)量檢測時(shí)，能夠

2、快速的發(fā)現(xiàn)軸承缺陷，以改進(jìn)生產(chǎn)加工工藝，有效的降低軸承成品的振動噪聲值。 本文首先建立包括潤滑等摩擦因素影響的軸承振動模型，對軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行較為精確的分析，對軸承單缺陷因素所產(chǎn)生的激勵(lì)進(jìn)行分析，以確定缺陷產(chǎn)生激勵(lì)的及引起軸承振動的特性，為隨后的振動信號分析奠定理論基礎(chǔ)。另一方面，選取對信號有良好分析能力的分析方法，提取表征振動性能的特征量，以達(dá)到對缺陷進(jìn)行辨識的目的。具體完成了一下工作： 第一、克服了經(jīng)典軸承振動模

3、型線性化假設(shè)的缺陷，建立了軸承振動5自由度的非線性模型。該模型充分考慮了潤滑狀態(tài)下軸承的非線性動力學(xué)特性，包括接觸區(qū)的彈性流體動力潤滑(EHL)的卷吸效應(yīng)和擠壓效應(yīng)，建立了良好潤滑狀態(tài)下的軸承振動模型，與軸承實(shí)際工作狀態(tài)更符合，為軸承的故障診斷提供了理論基礎(chǔ)。 第二、對軸承振動噪聲影響因素進(jìn)行分析，按照影響因素的特點(diǎn)對激振力形式進(jìn)行了分類，以軸承元件損傷及表面波紋度為例討論了軸承振動激勵(lì)力的計(jì)算方法以及由這幾種缺陷所引起的軸承的

4、缺陷頻率的仿真計(jì)算。 第三、對汽車空調(diào)器軸承振動試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了小波包分析。該軸承振動信號有以下的特點(diǎn)：1、故障信號為非平穩(wěn)信號；2、故障信號不明顯，隱藏在背景振動中；3、振動頻率集中在中高頻段。針對這些特點(diǎn)，我們采用有自適應(yīng)時(shí)頻窗作用的小波包函數(shù)對信號進(jìn)行分析。 第四、根據(jù)小波包能量譜的概念，提出小波包能量譜變化率序列α作為提取缺陷信號的依據(jù)，對αj＞1.42的小波包空間進(jìn)行信號重構(gòu)，最后對重構(gòu)信號進(jìn)行缺陷分析。針對采集