局部均值分解法在滾動(dòng)軸承故障自動(dòng)診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中支撐轉(zhuǎn)子的核心部件，直接關(guān)系著機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。因此，對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷具有極其重要的意義。局部均值分解是Jonathan S.Smith于2005年提出的一種新的時(shí)頻分析方法，為滾動(dòng)軸承的故障特征提取提供了一種新的方法，它可以將原始信號(hào)自適應(yīng)地分解成若干乘積函數(shù)分量之和，從而獲得原始信號(hào)完整的時(shí)頻分布和具有物理意義的瞬時(shí)頻率。局部均值分解對(duì)振動(dòng)信號(hào)沒有要求，分解后不會(huì)造成故障特征信息的損失，在信號(hào)處理方

2、面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　本文首先論述了機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的概況和發(fā)展趨勢(shì)，闡述了國(guó)內(nèi)外滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)比了時(shí)域分析法、頻域分析法和時(shí)頻分析法，重點(diǎn)闡述了局部均值分解法的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，詳細(xì)分析了滾動(dòng)軸承故障發(fā)生的形式及其原因，給出了滾動(dòng)軸承各個(gè)故障位置特征頻率的估算公式。
　　其次，本文研究了局部均值分解法的原理和算法，介紹了與局部均值分解法相關(guān)的幾個(gè)基本概念，并通過仿真

3、信號(hào)驗(yàn)證了局部均值分解法的可行性。本文對(duì)局部均值分解法的不足之處進(jìn)行了改進(jìn)。針對(duì)滑動(dòng)平均法步長(zhǎng)的選擇問題，本文提出了基于光滑度的滑動(dòng)步長(zhǎng)選擇法，利用功率譜低頻部分與高頻部分的能量比值來(lái)衡量平滑后函數(shù)的的光滑度。針對(duì)端點(diǎn)效應(yīng)問題，本論文將鏡像延拓法與三次樣條函數(shù)插值相結(jié)合來(lái)解決，并驗(yàn)證了改進(jìn)算法可以獲得更好的分解效果。
　　本文還研究了局部均值分解在分析實(shí)際振動(dòng)信號(hào)時(shí)遇到的問題。本文對(duì)局部均值分解原始算法和改進(jìn)算法在分析實(shí)際振動(dòng)信號(hào)