基于信號的數(shù)學形態(tài)學方法及其在滾動軸承故障診斷中的研究應用.pdf

1、在基于振動信號的滾動軸承故障診斷方法中，數(shù)學形態(tài)學因其具有非常好的故障特征提取能力而受到了越來越多的重視，它通過采用合適的結構元素和相應的形態(tài)運算可實現(xiàn)對滾動軸承故障特征的有效提取。因此本文以數(shù)學形態(tài)學為基礎，通過探究結構元素對滾動軸承故障特征提取效果的影響后，構造了一類基于信號的三角形結構元素，并根據(jù)不同類型的滾動軸承振動信號來對該類結構元素的有效性進行驗證。相應的研究內(nèi)容如下:
　　 1)分析了結構元素對滾動軸承故障特征提取

2、效果的影響。由于結構元素對故障特征的提取具有決定性的影響，因此本文探討了不同形狀、不同高度及不同長度的結構元素對滾動軸承故障特征提取效果的影響。分析結果表明只有當結構元素的幾何特征與故障信號的幾何特征相似時，相應的故障信息才能被有效的提取出來。
　　 2)構建了一類基于信號的三角形結構元素。由于不同類型的滾動軸承故障信號具有不同的特征，因此在對故障信號進行特征提取時，所用結構元素也應與故障信號相互對應。為此本文提出了一類基于信號

3、的三角形結構元素，該類結構元素可由振動信號幅值大小的統(tǒng)計分布計算得到，因此在幾何特征方面它們與相應信號的相似度高且相互對應。
　　 3)驗證了基于信號的三角形結構元素在滾動軸承故障特征提取方面的有效性。一系列實際滾動軸承的故障診斷結果表明，基于該結構元素的故障診斷方法可以準確的診斷出滾動軸承的各類故障;對于傳統(tǒng)包絡分析方法難以診斷的滾動體故障，本方法也能給出正確的診斷結果;另外本方法在一定程度上可以識別出滾動軸承的故障損傷程度及