基于聲發(fā)射技術(shù)的滾動(dòng)軸承故障診斷時(shí)頻分析方法研究.pdf

1、滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛、也是最易損壞的關(guān)鍵零部件之一,對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷有著廣泛的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。聲發(fā)射(acoustic emissionAE)技術(shù)應(yīng)用于滾動(dòng)軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷相對(duì)于目前普遍采用的振動(dòng)法有著許多優(yōu)越性。 本文借鑒基于振動(dòng)信號(hào)的滾動(dòng)軸承故障診斷時(shí)頻分析的成功經(jīng)驗(yàn),將各種典型的時(shí)頻分析方法引入滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射故障診斷領(lǐng)域,開(kāi)展基于聲發(fā)射技術(shù)的滾動(dòng)軸承故障診斷時(shí)頻分析方法的研究。 工作主

2、要包括以下四個(gè)方面： (1)開(kāi)發(fā)了聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),與滾動(dòng)軸承故障實(shí)驗(yàn)臺(tái)和SWAES全波形聲發(fā)射檢測(cè)儀配套,形成了滾動(dòng)軸承故障全波形聲發(fā)射檢測(cè)系統(tǒng)。進(jìn)行了滾動(dòng)軸承典型故障的聲發(fā)射試驗(yàn),并分析了滾動(dòng)軸承故障引發(fā)的AE信號(hào)的特點(diǎn)及特征提取原理。 (2)分別發(fā)展了滾動(dòng)軸承故障AE信號(hào)的STFT(Gabor變換)分析法、WVD分析法、小波尺度譜(小波再分配尺度譜)分析法,研究表明這些方法均能有效提取AE信號(hào)的特征以及反映AE信

3、號(hào)中所蘊(yùn)藏的特征信息,其二維、三維時(shí)頻譜能準(zhǔn)確描述滾動(dòng)軸承故障引發(fā)的聲發(fā)射事件,直觀地表征AE信號(hào)中各個(gè)脈沖的數(shù)目、強(qiáng)度、在時(shí)頻面上的分布及頻率組成等。 (3)提出了滾動(dòng)軸承故障AE信號(hào)的小波包特征提取分析法,解決了從噪聲污染嚴(yán)重、數(shù)據(jù)量大以及頻率范圍寬的實(shí)測(cè)AE信號(hào)中提取特征信號(hào)困難的難題,并能實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承故障位置的精密診斷。 (4)構(gòu)造了適于滾動(dòng)軸承故障AE信號(hào)特征提取的小波函數(shù),該小波函數(shù)比目前普遍采用的Daube