滚动轴承故障响应相似性表征及其影响因素研究

发布时间：2023-10-06 09:49

　　滚动轴承作为机械设备中最常见的基础零件之一,被广泛地应用于各行各业,它的工作性能往往能决定整个设备的工作状态。但是滚动轴承由于在工作过程中起到承担载荷的作用,而且它的工作环境非常复杂,容易发生损坏。因此,国内外的许多学者对滚动轴承的状态监测和故障诊断进行了大量的研究。现有的轴承故障诊断方法,大多是通过共振解调技术在振动信号中找出故障特征频率,并将其作为判断故障有无的主要依据。但是通过有无故障特征频率来推断轴承故障,在方法上存在缺陷,易造成虚假故障的误报。当轴承运行的工况急剧发生变化或者传感器发生失效采集到失真数据时,会导致信号出现与故障特征频率一致的周期性包络。本文以滚动轴承故障响应为研究对象,对周期性出现的同源故障响应共同的属性特征及其影响因素展开研究。主要内容有:分别用时域波形、基于重要点的分段线性表示、倒频谱和二次傅立叶变换实现对滚动轴承故障响应的特征表示。分别用欧氏距离、动态时间弯曲、符号化表示、余弦距离和概率统计实现对滚动轴承冲击响应故障特征的相似性度量。并用实验数据验证了这四种特征表示方法和五种相似性度量方法在提取和度量冲击响应故障信息的有效性。针对每种振动信号的特征表示方...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 相似性特征表示的研究现状
    1.3 相似性度量的研究现状
    1.4 变工况对故障响应影响的研究现状
    1.5 背景噪声对故障响应影响的研究现状
    1.6 本文的主要内容和各章节安排
2 滚动轴承故障响应特征表示
    2.1 时域波形表示
    2.2 基于重要点的分段线性表示
    2.3 倒频谱特征表示
    2.4 二次傅立叶变换特征表示
    2.5 本章小结
3 滚动轴承故障响应相似性表征
    3.1 滚动轴承故障响应相似性计算
        3.1.1 欧氏距离
        3.1.2 动态时间弯曲
        3.1.3 符号化距离
        3.1.4 余弦距离
        3.1.5 概率统计
    3.2 相似性度量方法与特征表示方法最佳组合选取
        3.2.1 基于时域波形表示的相似性度量方法选取
        3.2.2 基于重要点的分段线性表示法的相似性度量方法选取
        3.2.3 基于倒频谱特征表示法的相似性度量方法选取
        3.2.4 基于二次傅立叶变换表示法的相似性度量方法选取
    3.3 四种特征表示方法对比与故障响应相似性表征
    3.4 滚动轴承故障响应相似性表征验证
        3.4.1 仿真验证
        3.4.2 实验验证
    3.5 本章小结
4 变工况对故障响应相似性表征的影响
    4.1 转速变化对故障响应相似性表征的影响
        4.1.1 仿真验证
        4.1.2 实验验证
    4.2 传输路径变化对故障响应相似性表征的影响
    4.3 本章小结
5 背景噪声对故障响应相似性表征的影响及噪声的消除
    5.1 仿真分析
    5.2 实验分析
    5.3 基于网络型迭代奇异谱分析的背景噪声消除
        5.3.1 网络型迭代奇异谱分析
        5.3.2 仿真验证
        5.3.3 实验验证
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3851620