基于多尺度隨機(jī)共振譜的滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)設(shè)備是工業(yè)機(jī)械中最重要的部件之一，而軸承則是一種典型的旋轉(zhuǎn)設(shè)備。如果機(jī)械系統(tǒng)中的軸承有故障，不僅會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也有可能導(dǎo)致一些意想不到的危險(xiǎn)后果，所以需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承的早期缺陷。一般通過(guò)分析振動(dòng)信號(hào)來(lái)進(jìn)行軸承的狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷，但是受到工作環(huán)境的噪聲及軸承與其他機(jī)械零件耦合而產(chǎn)生的噪聲的影響，故障診斷的難度很大。因此，亟需找到一種有效的微弱信號(hào)檢測(cè)的方法。
　　在微弱信號(hào)檢測(cè)中，隨機(jī)共振是一種利用噪聲來(lái)增強(qiáng)周期性信號(hào)

2、的有效方法。考慮到有故障的軸承振動(dòng)信號(hào)的非平穩(wěn)特性，本文研究了時(shí)頻分布中的隨機(jī)共振。本文提出了一種稱為多尺度隨機(jī)共振譜的新方法，以提高檢測(cè)初始缺陷信號(hào)的有效性。該方法的理論依據(jù)在于(1)故障導(dǎo)致的瞬變主要位于時(shí)頻分布中的特定頻帶，因此只有該頻段的噪聲才能激活隨機(jī)共振效應(yīng);(2)時(shí)頻分布上的每一個(gè)頻率上對(duì)應(yīng)于在特定頻率上調(diào)制的包絡(luò)，因此在時(shí)頻分布中存在用于每個(gè)頻率標(biāo)度的調(diào)制系統(tǒng)。本文提出的新方法將時(shí)頻分布的每個(gè)尺度視為特定頻率的調(diào)制系統(tǒng)，

3、由于有用信息僅包含在測(cè)量信號(hào)的特定尺度中，不同調(diào)制系統(tǒng)中的噪聲在用隨機(jī)共振技術(shù)增強(qiáng)缺陷信息方面將具有不同的有效性。
　　在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析中，相比起各種經(jīng)典的隨機(jī)共振方法，本文所提出的方法在識(shí)別滾動(dòng)軸承的故障頻率方面具有更多的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也顯示了在診斷混合故障的振動(dòng)信號(hào)中的潛力。
　　此外，本文還探索了兩種機(jī)械故障診斷算法的軟件實(shí)現(xiàn)，其一是在智能手機(jī)中應(yīng)用故障診斷算法，其二是將算法部署到服務(wù)器上并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器將診斷結(jié)果可視化