滾動軸承復(fù)合故障信號檢測技術(shù)研究.pdf

1、滾動軸承是在各種機器中應(yīng)用廣泛的標準件之一，而且軸承故障是造成機器故障的主要原因之一。由滾動軸承中的單點故障所產(chǎn)生的振動信號已經(jīng)得到了廣泛的研究，而且已經(jīng)提出了強有力的診斷方法。但是滾動軸承在使用過程中，隨著運行時間的增加以及運行環(huán)境的改變，滾動軸承往往會出現(xiàn)兩個以上的故障即滾動軸承的復(fù)合故障。復(fù)合故障并不是多個單一故障的簡單疊加，而是多種故障特征的耦合，使得復(fù)合故障振動信號變得復(fù)雜化。因此，對滾動軸承復(fù)合故障信號的檢測技術(shù)研究成為亟需

2、攻克的難題。
　　論文在對滾動軸承復(fù)合故障信號特征的研究基礎(chǔ)之上，提出基于欠定盲源分離的共振稀疏分解方法。在對復(fù)合故障信號進行檢測之前，先利用基于局部均值分解方法將復(fù)合故障信號分解到不同的通道中，即對耦合故障信號進行解耦，再利用共振稀疏分解方法對不同通道中的故障信號進行檢測。
　　論文通過建立滾動軸承系統(tǒng)外滾道與滾動體剝落的復(fù)合故障理論模型、內(nèi)滾道與滾動體剝落的復(fù)合故障理論模型，分析了滾動軸承元件表面存在兩個不同損傷點時的振

3、動信號的調(diào)制特征。
　　論文提出基于局部均值分解的欠定盲源分離方法，解決滾動軸承復(fù)合故障單通道振動信號的欠定盲源問題。首先利用局部均值（LMD）分解對復(fù)合故障的振動信號進行分解，得到包含不同故障信息的生產(chǎn)函數(shù)（PF），然后用獨立分量分析方法對得到的PF分量進行盲源分離，最后得到含有不同故障源的相互獨立的信號。
　　論文對影響共振稀疏分解方法的稀疏程度的因素進行了研究，使之更加有效地對故障信號進行檢測。通過研究品質(zhì)因子相關(guān)性以

4、及權(quán)重比例系數(shù)對共振稀疏分解稀疏程度的影響后，提出了使分解結(jié)果得到最稀疏狀態(tài)的優(yōu)化方案，并且將優(yōu)化之后的共振稀疏分解方法應(yīng)用到復(fù)合故障模擬信號的檢測中。
　　本文對應(yīng)用廣泛的深溝球軸承進行了實驗研究。首先利用電火花加工出三組不同的滾動軸承復(fù)合故障，然后利用本文提出的信號檢測方法對故障軸承進行檢測，實驗結(jié)果證明該方法不僅可以對滾動軸承復(fù)合故障的耦合信號進行分離而且可以有效的檢測出不同的故障成分。論文最后與小波分析和EMD分析方法進行