本文關(guān)鍵詞：基于時頻分析的滾動軸承故障診斷方法研究

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【摘要】：滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機械的重要部件,研究軸承的故障診斷技術(shù),對于保障設(shè)備的安全運行具有十分重要的意義。在過去的數(shù)十年中,振動信號、聲輻射和溫度值等參數(shù)都曾被用于軸承的損傷診斷,其中振動信號因其具有軸承狀態(tài)信息豐富、測試簡便和相關(guān)理論較為成熟的特點而得到廣泛應(yīng)用。從國內(nèi)外研究方法和內(nèi)容上看,軸承故障診斷技術(shù)仍處在探索階段,沒有形成完整有效的軸承故障診斷理論。從理論層面對軸承故障進(jìn)行研究的論文較少,多是從實驗角度出發(fā),組合不同的故障特征提取理論和模式識別理論對軸承故障進(jìn)行診斷。從研究成果上看,針對特定尺度單點故障的研究較多,效果也較好。但是,同時注意到,這些方法之間的關(guān)聯(lián)性不強,且均難以進(jìn)行有效的推廣。軸承故障信號包含信息量大,從不同角度對提取信號進(jìn)行分析都可能得到較好的成果,但對這些角度進(jìn)行理論分析的研究缺失。本文的核心內(nèi)容是在學(xué)習(xí)軸承力學(xué)理論和信號處理理論的基礎(chǔ)上,研究基于時頻分析技術(shù)的軸承故障識別診斷,具體的研究內(nèi)容如下：1.對軸承振動信號的預(yù)處理方法進(jìn)行研究。針對振動信號預(yù)處理的問題,對不同預(yù)處理方法的消噪機理進(jìn)行研究,測試其對于滾動軸承振動信號消噪的適用性,探討現(xiàn)有預(yù)處理技術(shù)的優(yōu)化方法；2.振動信號特征提取方法的研究。針對特征數(shù)據(jù)選取的問題,對不同特征數(shù)據(jù)及其組合進(jìn)行計算分析。使用時頻分析方法,對振動信號的時域和頻域特征進(jìn)行提��；同時引入盲源分離理論,對軸承振動信號的特征頻率進(jìn)行識別并在沖擊信號提取方面進(jìn)行實驗,得到有益的階段性成果；3.基于振動信號的故障診斷方法的研究。軸承故障診斷是模式識別技術(shù)的一項重要應(yīng)用。本文在學(xué)習(xí)理解模式識別方法理論的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有模式識別方法進(jìn)行分析,對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉檢驗分析以確定各種方法的在軸承故障診斷領(lǐng)域的適用性。本文通過對時頻分析技術(shù)的研究,為軸承故障診斷技術(shù)提供了有效的理論依據(jù)和技術(shù)支持。同時借助信號消噪理論和盲源分離理論,對滾動軸承振動信號處理在沖擊信號分離的新方向上進(jìn)行了有意義的探索。
【關(guān)鍵詞】：滾動軸承 故障診斷 時頻分析 模式識別 盲源分離
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U672
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外軸承振動研究發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.3 課題研究意義與內(nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 2 軸承振動理論與分析方法15-37
• 2.1 軸承振動的基本理論15-20
• 2.2 滾動軸承接觸中的彈性力學(xué)問題20-29
• 2.3 滾動軸承接觸中的接觸力學(xué)問題29-33
• 2.4 深溝球軸承在徑向載荷作用下的載荷分布33-35
• 2.5 6205-2RS SKF軸承外圈與整體固有頻率計算35-36
• 2.6 本章小結(jié)36-37
• 3 振動信號時域、頻域與時頻域特征提取37-58
• 3.1 振動信號預(yù)處理方法37-40
• 3.2 振動信號特征提取方法40-43
• 3.3 能量熵、近似熵與樣本熵43-53
• 3.4 6205-2RS SKF軸承振動信號的時域、頻域與時頻域特征53-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 4 基于時頻分析和模式識別技術(shù)的船用發(fā)電機軸承損傷診斷58-82
• 4.1 機器學(xué)習(xí)與模式識別理論58-68
• 4.2 基于時頻分析和灰色關(guān)聯(lián)分析的船用發(fā)電機軸承損傷診斷68-71
• 4.3 基于振動信號高頻特征與自適應(yīng)小波消噪的滾動軸承故障診斷研究71-80
• 4.4 本章小結(jié)80-82
• 5 基于時頻分析與盲源分離的軸承故障診斷技術(shù)82-98
• 5.1 信號盲源分離理論與分析方法82-87
• 5.2 基于小波變換-本征時間尺度分解-稀疏成分分析的時頻盲源分離技術(shù)87-97
• 5.3 本章小結(jié)97-98
• 6 沖擊信號盲源分離試驗98-107
• 6.1 沖擊信號盲源分離試驗大綱98-99
• 6.2 數(shù)值仿真99-102
• 6.3 試驗實測與數(shù)據(jù)分析處理102-106
• 6.4 本章小結(jié)106-107
• 結(jié)論與展望107-109
• 參考文獻(xiàn)109-112
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況112-113
• 致謝113-114

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本文編號：1000552