滾動(dòng)軸承作為一種應(yīng)用最廣泛的通用部件,其運(yùn)行狀態(tài)是對整臺(tái)機(jī)器的性能產(chǎn)生直接影響。因此,滾動(dòng)軸承的狀態(tài)監(jiān)測工作和故障診斷工作對于整機(jī)健康狀況來說具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本研究中從滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)分析入手,對滾動(dòng)軸承故障產(chǎn)生的主要原因、故障主要形式以及故障診斷技術(shù)的主要手段作了詳細(xì)探究,通過分析滾動(dòng)軸承故障診斷過程中軸承振動(dòng)信號的特點(diǎn),在已有研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了更加有效的故障診斷方法并作了詳細(xì)的分析研究。本文中的主要內(nèi)容如下:1.分析了滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、故障產(chǎn)生的主要形式。指出了滾動(dòng)軸承各元件的主要作用,提出在滾動(dòng)軸承故障診斷過程中必須要掌握滾動(dòng)軸承各種故障形式,逐一排除才能得到較準(zhǔn)確的故障診斷結(jié)論。2.從算法流程的角度,對MCKD算法以及相關(guān)知識點(diǎn)作了詳細(xì)描述并對MCKD在故障診斷過程中的主要實(shí)現(xiàn)過程作了簡要分析。指出了MCKD的本質(zhì)就是一種以相關(guān)峭度最大化為優(yōu)化目標(biāo)的解卷積算法,通過不斷的迭代計(jì)算得到最優(yōu)濾波器并由此達(dá)到對故障信號解卷積的目的。通過對算法原理和實(shí)現(xiàn)流程的分析,總結(jié)了MCKD在滾動(dòng)軸承故障診斷方面具有計(jì)算簡單、能夠強(qiáng)化沖擊特征、提高故障信號信噪比等優(yōu)勢,同時(shí)也指出了MCKD算法在處理信號過程中并不完善,需要對其作進(jìn)一步的改進(jìn)。3.研究了自相關(guān)分析在處理含噪信號過程中的特點(diǎn)和優(yōu)勢,并進(jìn)一步提出了AC-MCKD算法,并利用該方法對仿真信號和試驗(yàn)信號進(jìn)行了分析研究。通過對比有偏估計(jì)方法和無偏估計(jì)方法在處理含噪信號時(shí)的表現(xiàn),得出了有偏自相關(guān)分析更加適合于在強(qiáng)噪聲中去噪的結(jié)論。通過本文提出的AC-MCKD與MCKD在仿真信號和試驗(yàn)信號處理中的對比分析,證明了AC-MCKD的有效性和準(zhǔn)確性。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH133.33
【部分圖文】：

達(dá)到預(yù)防事故發(fā)生的目的[3]。在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)傳動(dòng)軸以一定速度和載荷運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中不僅會(huì)對軸承和軸承座或外殼組成的振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生激振，同時(shí)，由于滾動(dòng)軸承本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工裝配誤差和運(yùn)行過程中出現(xiàn)的相關(guān)故障，以及在傳動(dòng)軸上由于其他零部件的運(yùn)動(dòng)和作用力的作用等外部因素，會(huì)使得該系統(tǒng)振動(dòng)[4]。滾動(dòng)軸承尺寸不同、故障源不同、傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)速度不同以及滾動(dòng)軸承所在系統(tǒng)環(huán)境不同，其產(chǎn)生的振動(dòng)信號會(huì)大不相同，換言之，不同的振動(dòng)信號中反映了滾動(dòng)軸承特有的信息。另外值得注意的是，滾動(dòng)軸承故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號與非故障因素產(chǎn)生的振動(dòng)信號之間最大區(qū)別在于振動(dòng)信號中是否包含連續(xù)的周期性沖擊成分。隨著軸承內(nèi)圈的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，滾動(dòng)體在沿著滾道繞內(nèi)圈不斷旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也會(huì)與外圈內(nèi)側(cè)發(fā)生接觸，當(dāng)軸承外圈發(fā)生故障，滾動(dòng)體每經(jīng)過一次故障點(diǎn)都會(huì)有突變沖擊力的產(chǎn)生。然而在實(shí)際信號采集過程中，沖擊成分往往淹沒在非故障振動(dòng)信號中，尤其是在軸承故障早期階段更是如此，這對振動(dòng)診斷技術(shù)提出了更高的要求。能否能夠利用振動(dòng)信號采集設(shè)備準(zhǔn)確獲取故障信號，并利用信號處理設(shè)備和信號處理方法提取振動(dòng)信號中的沖擊成分并完成機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷是滾動(dòng)軸承振動(dòng)診斷的核心任務(wù)。

圖 2-1 滾動(dòng)軸承實(shí)物圖故障的主要形式析可知，滾動(dòng)軸承故障產(chǎn)生的主要與軸承外圈、有關(guān)。通常情況下，滾動(dòng)軸承故障可以分為磨損和由于軸承異物落入以及潤滑不良造成的滾動(dòng)體與類故障主要是由于內(nèi)圈、外圈以及滾動(dòng)體金屬表面因造成的。除此之外，偶然的外部因素干擾也能引滾動(dòng)軸承自身的構(gòu)造特點(diǎn)也會(huì)引起其振動(dòng)[35]�？傇趦�(nèi)部干擾因素(如傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)、尺寸制造誤差因素(如傳動(dòng)軸上各個(gè)零件之間受到力的作用及其振動(dòng)激勵(lì)響應(yīng)[36]。由于損傷產(chǎn)生的故障信號也是承中存在元件工作表面損傷的情況，那么在力的作脈沖類信號。由此產(chǎn)生的脈沖信號具有足夠的頻帶

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文結(jié)合律：1 2 1 2f (t )* h (t )* h (t ) f (t )*[ h (t )* h (t )] f (t )* h( t )t)=h1(t)*h2(t)。：當(dāng)子系統(tǒng)存在串聯(lián)關(guān)系時(shí)，總系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)為子系統(tǒng)沖擊號處理領(lǐng)域中，卷積有著更加明確的物理意義(如圖 3-1 所示不變系統(tǒng)來說，卷積準(zhǔn)確表達(dá)了時(shí)域輸入 x(t)、系統(tǒng)沖擊響 y(t)之間的響應(yīng)關(guān)系：y (t ) x (t )* h( t )沖擊響應(yīng) h(t)通常是由一系列存在串聯(lián)關(guān)系的子系統(tǒng)響應(yīng)構(gòu)CKD 原理實(shí)現(xiàn)部分會(huì)講到)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2870636