偽故障特征是健康零部件振動(dòng)信號(hào)中具有的故障特征,偽故障特征是由系統(tǒng)內(nèi)故障零部件引起的。由于滾動(dòng)軸承偽故障特征與故障特征具有相似性,針對(duì)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)中滾動(dòng)軸承偽故障特征識(shí)別問題,提出一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?Empirical Mode Decomposition, EMD)和循環(huán)平穩(wěn)度(Degree of Cyclostationarity, DCS)的偽故障特征識(shí)別方法。利用滾動(dòng)軸承健康信號(hào)和偽故障信號(hào)對(duì)比分析基于單通道偽故障信號(hào)進(jìn)行滾動(dòng)軸承故障診斷的技術(shù)難點(diǎn);建立了考慮滾動(dòng)軸承打滑率的轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型;利用時(shí)頻分析方法和循環(huán)平穩(wěn)分析方法對(duì)滾動(dòng)軸承偽故障特征進(jìn)行分析;給出了基于EMD-DCS的滾動(dòng)軸承偽故障特征識(shí)別流程;在滾動(dòng)軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上開展了滾動(dòng)軸承偽故障特征識(shí)別實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:基于EMD-DCS的滾動(dòng)軸承偽故障信號(hào)識(shí)別方法可以有效區(qū)分滾動(dòng)軸承故障特征與偽故障特征。該研究工作對(duì)于提高滾動(dòng)軸承故障診斷準(zhǔn)確率、保障設(shè)備安全運(yùn)行具有理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【部分圖文】：

在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)空間限制或傳感器故障導(dǎo)致僅可以采集到單通道振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行故障診斷。本文以轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)基于單通道偽故障信號(hào)的滾動(dòng)軸承故障診斷方法進(jìn)行研究。轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)由電機(jī)、聯(lián)軸器、深溝球軸承、轉(zhuǎn)子盤、主軸等部件組成,如圖1所示。軸承型號(hào)為MB ER-12K,外圈故障頻率為3.052倍轉(zhuǎn)頻。為了分析滾動(dòng)軸承偽故障現(xiàn)象,分別將健康狀態(tài)和故障狀態(tài)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)作為案例進(jìn)行對(duì)比。健康狀態(tài)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)內(nèi)滾動(dòng)軸承均為健康軸承,如圖1所示,故障狀態(tài)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)內(nèi)軸承7為外圈故障軸承。將振動(dòng)傳感器布置于軸承3位置,基于此傳感器采集的振動(dòng)信號(hào)作為故障診斷的依據(jù)。

為了表征轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)中2個(gè)滾動(dòng)軸承之間徑向振動(dòng)的耦合關(guān)系,以集中質(zhì)量法建立軸承-轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程,如圖3所示,將轉(zhuǎn)子軸簡(jiǎn)化為3段集中質(zhì)量m1,m2,mr,質(zhì)量塊之間以等效剛度和阻尼進(jìn)行連接,軸承作用反力以阻尼力和剛度力的形式表示,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)受到偏心質(zhì)量離心力,將軸承反力和偏心質(zhì)量離心力分解為X,Y方向分力。轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型做以下條件假設(shè):

軸承力為各滾子變形反力之合力,在滾動(dòng)軸承中不同的滾子位置對(duì)應(yīng)著不同軸承剛度。如圖4所示,當(dāng)滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,①～⑧號(hào)滾子以保持架轉(zhuǎn)速ωc交替通過(guò)軸承底部�；跐L動(dòng)軸承各部件運(yùn)動(dòng)規(guī)律建立軸承力模型[11]
【相似文獻(xiàn)】

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