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基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的滾動(dòng)軸承故障特征提取

發(fā)布時(shí)間:2017-05-29 08:11

  本文關(guān)鍵詞:基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的滾動(dòng)軸承故障特征提取,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:旋轉(zhuǎn)機(jī)械是機(jī)械故障診斷的重點(diǎn),而許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障都和軸承相關(guān)。當(dāng)軸承出現(xiàn)故障問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)則會(huì)影響到整臺(tái)機(jī)械的運(yùn)行,所以對(duì)其進(jìn)行故障診斷是非常有必要,且具有現(xiàn)實(shí)意義。 本論文的研究是基于振動(dòng)信號(hào)的軸承故障診斷。當(dāng)軸承出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)產(chǎn)生周期沖擊脈沖信號(hào),然后從振動(dòng)信號(hào)中提取故障特征值,從而作為判斷軸承故障的依據(jù)。 先用幅值域診斷參數(shù)對(duì)軸承進(jìn)行初步診斷,來(lái)確定是否存在故障,隨后采用包絡(luò)分析對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行解調(diào),得到包絡(luò)信號(hào)(時(shí)域信號(hào)),然后經(jīng)過(guò)傅里葉變換(FFT)得到頻譜,從而可以直接提取故障特征頻率。但對(duì)于實(shí)際測(cè)得的信號(hào),往往都含有較大的噪聲,所以包絡(luò)分析就不能夠有效地解調(diào)出故障特征頻率。因此我們需要對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理,EMD是對(duì)非線性、非平穩(wěn)信號(hào)處理的時(shí)頻分析方法。但EMD存在模態(tài)混疊問(wèn)題,為了抑制模態(tài)混疊,Huang等提出集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD),利用高斯白噪聲的特點(diǎn),能夠很好地還原信號(hào)的本質(zhì),是對(duì)EMD算法的重大改進(jìn)。 在較大的背景噪聲中,對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行監(jiān)測(cè),包絡(luò)分析從測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)中不能解調(diào)出故障,旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)信號(hào)具有非平穩(wěn)、非線性特點(diǎn),提出一種新的滾動(dòng)軸承故障診斷方法—基于EEMD和包絡(luò)分析的故障特征值提取方法。此方法原理是:利用EEMD將振動(dòng)信號(hào)分解成有限個(gè)本征模態(tài)分量和殘余量,然后對(duì)這些分量進(jìn)行包絡(luò)分析,從而可以解調(diào)出故障頻率。為了驗(yàn)證此方法的可行性,本文分別通過(guò)對(duì)仿真信號(hào)和實(shí)際滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、外圈的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理,結(jié)果證明該方法能夠有效地識(shí)別滾動(dòng)軸承的故障。
【關(guān)鍵詞】:EEMD 希爾伯特包絡(luò)分析 故障診斷 滾動(dòng)軸承
【學(xué)位授予單位】:安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH165.3;TH133.33
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-7
  • 第一章 緒論7-16
  • 1.1 本文研究背景及意義7
  • 1.2 滾動(dòng)軸承故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀7-9
  • 1.2.1 滾動(dòng)軸承診斷技術(shù)8
  • 1.2.2 基于振動(dòng)信號(hào)分析的滾動(dòng)軸承診斷技術(shù)8-9
  • 1.2.3 現(xiàn)有診斷技術(shù)的局限性及急待解決的問(wèn)題9
  • 1.3 基于振動(dòng)信號(hào)分析處理方法的研究現(xiàn)狀9-14
  • 1.3.1 時(shí)域分析法10-11
  • 1.3.2 頻域分析法11
  • 1.3.3 時(shí)頻分析法11-14
  • 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容14-16
  • 第二章 滾動(dòng)軸承故障特征提取基礎(chǔ)16-21
  • 2.1 滾動(dòng)軸承的主要故障類型16-17
  • 2.2 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)診斷機(jī)理17-18
  • 2.3 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)特征頻率18-20
  • 2.4 本章小結(jié)20-21
  • 第三章 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)理論(EEMD)的闡述21-30
  • 3.1 引言21
  • 3.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)EMD分解方法的原理及特性21-27
  • 3.2.1 本征模態(tài)分量21
  • 3.2.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的原理和算法21-24
  • 3.2.3 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)EMD分解的特點(diǎn)24-25
  • 3.2.4 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)EMD分解的存在問(wèn)題25-27
  • 3.3 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EEMD提出及概念27
  • 3.4 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EEMD原理及算法27-29
  • 3.5 本章小結(jié)29-30
  • 第四章 包絡(luò)解調(diào)法理論30-35
  • 4.1 引言30
  • 4.2 包絡(luò)分析30
  • 4.3 希爾伯特變換30-34
  • 4.3.1 希爾伯特變換的定義30-32
  • 4.3.2 希爾伯特變換的性質(zhì)32-34
  • 4.4 本章小結(jié)34-35
  • 第五章 一種基于EEMD和包絡(luò)分析的故障特征提取新方法35-51
  • 5.1 實(shí)驗(yàn)一35-41
  • 5.2 仿真信號(hào)41-44
  • 5.3 實(shí)驗(yàn)二44-50
  • 5.4 本章小結(jié)50-51
  • 第六章 總結(jié)與展望51-53
  • 6.1 總結(jié)51
  • 6.2 展望51-53
  • 參考文獻(xiàn)53-57
  • 致謝57-58
  • 個(gè)人簡(jiǎn)介58-59
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文59

【參考文獻(xiàn)】

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3 韓輝;梁國(guó)軍;叢培田;;基于共振解調(diào)法的機(jī)車軸承故障診斷[J];機(jī)床與液壓;2010年09期

4 皮駿;王輝;張銀波;林家泉;;時(shí)頻分析在軸承故障診斷中的應(yīng)用研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2009年02期

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9 張盈盈;潘宏俠;鄭茂遠(yuǎn);;基于小波包和Hilbert包絡(luò)分析的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J];電子測(cè)試;2010年06期

10 張建軍;王仲生;蘆玉華;丁蓬勃;;基于非線性動(dòng)力學(xué)的滾動(dòng)軸承故障工程建模與分析[J];振動(dòng)與沖擊;2010年11期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 黃偉國(guó);基于振動(dòng)信號(hào)特征提取與表達(dá)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年


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本文編號(hào):404503

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