基于EEMD的混合陶瓷球軸承雙沖擊特征及其提取研究
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【摘要】:混合陶瓷球軸承軸承作為高速電主軸最關鍵的零部件之一,在高端機床等高速設備中得以廣泛。然而,目前針對混合陶瓷球軸承故障檢測及其損傷程度評價方法卻極其有限。通過提取振動信號的雙沖擊特征進而預估剝落區(qū)長度,為實現(xiàn)在運行工況下剝落區(qū)長度的測量提供了一種較為可取的方法,對解決使用混合陶瓷球軸承的高速機床等高端設備的可靠性、安全性運行問題至關重要,因此具有廣泛的應用前景和重要的學術研究價值。本文以混合陶瓷球軸承為研究對象,以軸承振動機理及其故障振動信號的特征為切入點,針對混合陶瓷球軸承雙沖擊提取中的關鍵問題:故障檢測分析技術、雙沖擊特征成因、常用降噪及弱信號特征增強方法等開展了一系列的調(diào)查及實驗研究工作。在滾動軸承振動機理上,總結了滾動軸承常見失效形式及剝落故障振動信號特征,并著重對剝落故障混合陶瓷球軸承雙沖擊特征、成因和沖擊時間間隔、振動信號頻譜分布及雙沖擊表現(xiàn)形式隨軸承轉速、故障尺寸、傳感器與故障點相對位置的變化趨勢做了大量實驗研究,并進行了詳細闡述;文中還詳細介紹了基于峭度最大準則的AR模型預白化算法和基于Hilbert變換的包絡提取算法,對幾種常用的非平穩(wěn)信號處理及包絡分析方法進行了論述,并著重闡述了EMD、EEMD原理算法及EMD的性質(zhì)和存在的主要問題,并對兩者從信號分解性能上進行對比分析研究,提出了一種EEMD自適應降噪方法;為了量化沖擊時間間隔,論文提出了一種AR預白化、結合EEMD自適應降噪和基于Hilbert變換的混合陶瓷球軸承雙沖擊特征的包絡提取方法,并給出了該算法詳細步驟;最后,以Matlab軟件為平臺,通過仿真及實測試驗數(shù)據(jù)驗證文中所提方法能夠有效地分離出混合陶瓷球軸承故障雙沖擊特征。
【關鍵詞】:混合陶瓷球軸承 雙沖擊 軸承故障 特征提取 EEMD
【學位授予單位】:昆明理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TH165.3
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本文編號:263416
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