滾動(dòng)軸承復(fù)合故障信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、滾動(dòng)軸承是在各種機(jī)器中應(yīng)用廣泛的標(biāo)準(zhǔn)件之一，而且軸承故障是造成機(jī)器故障的主要原因之一。由滾動(dòng)軸承中的單點(diǎn)故障所產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)已經(jīng)得到了廣泛的研究，而且已經(jīng)提出了強(qiáng)有力的診斷方法。但是滾動(dòng)軸承在使用過(guò)程中，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加以及運(yùn)行環(huán)境的改變，滾動(dòng)軸承往往會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)以上的故障即滾動(dòng)軸承的復(fù)合故障。復(fù)合故障并不是多個(gè)單一故障的簡(jiǎn)單疊加，而是多種故障特征的耦合，使得復(fù)合故障振動(dòng)信號(hào)變得復(fù)雜化。因此，對(duì)滾動(dòng)軸承復(fù)合故障信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)研究成為亟需

2、攻克的難題。
　　論文在對(duì)滾動(dòng)軸承復(fù)合故障信號(hào)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(duì)復(fù)合故障信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)之前，先利用基于局部均值分解方法將復(fù)合故障信號(hào)分解到不同的通道中，即對(duì)耦合故障信號(hào)進(jìn)行解耦，再利用共振稀疏分解方法對(duì)不同通道中的故障信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
　　論文通過(guò)建立滾動(dòng)軸承系統(tǒng)外滾道與滾動(dòng)體剝落的復(fù)合故障理論模型、內(nèi)滾道與滾動(dòng)體剝落的復(fù)合故障理論模型，分析了滾動(dòng)軸承元件表面存在兩個(gè)不同損傷點(diǎn)時(shí)的振

3、動(dòng)信號(hào)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(dòng)軸承復(fù)合故障單通道振動(dòng)信號(hào)的欠定盲源問(wèn)題。首先利用局部均值（LMD）分解對(duì)復(fù)合故障的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)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(dú)立分量分析方法對(duì)得到的PF分量進(jìn)行盲源分離，最后得到含有不同故障源的相互獨(dú)立的信號(hào)。
　　論文對(duì)影響共振稀疏分解方法的稀疏程度的因素進(jìn)行了研究，使之更加有效地對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)研究品質(zhì)因子相關(guān)性以

4、及權(quán)重比例系數(shù)對(duì)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(hào)的檢測(cè)中。
　　本文對(duì)應(yīng)用廣泛的深溝球軸承進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。首先利用電火花加工出三組不同的滾動(dòng)軸承復(fù)合故障，然后利用本文提出的信號(hào)檢測(cè)方法對(duì)故障軸承進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法不僅可以對(duì)滾動(dòng)軸承復(fù)合故障的耦合信號(hào)進(jìn)行分離而且可以有效的檢測(cè)出不同的故障成分。論文最后與小波分析和EMD分析方法進(jìn)行