發(fā)布時(shí)間：2020-06-25 05:43

【摘要】： 軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝備的關(guān)鍵部件,且在中低速和無法使用液壓系統(tǒng)的情況下多采用滾動(dòng)軸承。由于滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特性,使得滾動(dòng)軸承是機(jī)械部件中比較容易出現(xiàn)故障的部件之一。滾動(dòng)軸承的性能制約了機(jī)械產(chǎn)品整體性能的提高,并且對(duì)于直升機(jī)和其他航天產(chǎn)品,其滾動(dòng)軸承出現(xiàn)故障后如不能及時(shí)處理可能會(huì)造成災(zāi)難性事故。 本文結(jié)合滾動(dòng)軸承故障診斷的實(shí)際需求,在總結(jié)傳統(tǒng)軸承故障診斷方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合小波變換和HHT方法的優(yōu)點(diǎn),提出了基于改進(jìn)NS-EMD的滾動(dòng)軸承故障診斷方法。 1、時(shí)頻分析是處理非線性、非平穩(wěn)信號(hào)的有效方法,大多數(shù)時(shí)頻分析方法是基于傳統(tǒng)傅里葉變換,因此這些方法的效果受到傅里葉變換的制約,在實(shí)際應(yīng)用中也受傅里葉變換自身局限性的影響。本文詳細(xì)介紹了各種時(shí)頻分析方法的理論、特點(diǎn),分析了各自的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用范圍及其局限性。 2、EMD方法能夠自適應(yīng)地將信號(hào)分解成一系列IMF分量之和,且分解的結(jié)果都有明確的物理意義。本文對(duì)EMD方法的相關(guān)概念、理論、方法等進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并結(jié)合仿真信號(hào)進(jìn)行了分析,從而驗(yàn)證了EMD方法的有效性和準(zhǔn)確性。 3、目前,EMD方法在應(yīng)用中還存在著篩選判據(jù)、端點(diǎn)效應(yīng)、模態(tài)混疊等問題。本文通過研究小波變換和EMD分解各自的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),介紹了利用小波降噪結(jié)合EMD的方法,減少了無意義IMF的產(chǎn)生,提高了EMD分解的效果。 4、從瞬時(shí)頻率的概念出發(fā),引出了NS-EMD方法。該方法能夠?qū)MF信號(hào)進(jìn)行AM-FM解調(diào),將IMF分成調(diào)幅信號(hào)和調(diào)頻信號(hào)兩部分。本文深入研究了NS-EMD方法,并指出其在處理實(shí)際信號(hào)過程中的不足,提出改進(jìn)措施,減小了迭代過程給實(shí)際信號(hào)帶來的扭曲失真,提高了標(biāo)準(zhǔn)化方法的精度。 5、在對(duì)滾動(dòng)軸承特性與故障機(jī)理研究的基礎(chǔ)之上,本文基于改進(jìn)的NS-EMD方法,提出了兩種滾動(dòng)軸承故障診斷方法。這兩種方法算法簡(jiǎn)單高效且大大提高了瞬時(shí)頻率和瞬時(shí)幅值的計(jì)算精度,從而增大了故障頻率計(jì)算的準(zhǔn)確性,能夠準(zhǔn)確判別滾動(dòng)軸承的故障部位,在工程領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH133.33;TH165.3
【圖文】：

第 18 頁法的特點(diǎn)到今天，已經(jīng)在許多領(lǐng)域中得到廣泛高效內(nèi)容可以看出，EMD 的過程是一個(gè)條理實(shí)際的信號(hào)分解過程中，利用 EMD 基于成若干滿足特定條件的 IMF 分量。這些瞬時(shí)幅值與瞬時(shí)頻率可以很大程度地提產(chǎn)生。EMD 方法在整個(gè)“篩分”過程樣要預(yù)先選擇基函數(shù)。在 EMD 的分解

信號(hào)邊界上會(huì)出現(xiàn)失真的現(xiàn)象，叫做“吉在“吉布斯”現(xiàn)象，但是如果采用直接時(shí)間算法不會(huì)在小波分量間傳遞，但 HHT 過程會(huì)使得邊界傳遞下去，最終引起較大擺動(dòng)，而使得到的分解這個(gè)問題提出了利用“特征波”對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行法所面臨的邊界問題仍未完全解決。后續(xù)的研究方法，如包絡(luò)延拓法[31]、波形匹配預(yù)測(cè)法[31]、邊界30]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)延拓法[33]、鏡像延拓法[34]和應(yīng)用 A法[35]等，但是這些方法仍無法根本解決 HHT 方法響。疊的問題。試驗(yàn)表明，EMD 方法在大多數(shù)情況相符。但是，試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)強(qiáng)信號(hào)混有間歇小噪果不盡如人意，會(huì)有很大誤差。軸承故障機(jī)理研究現(xiàn)狀

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