循環(huán)平穩(wěn)理論在齒輪及滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械是應(yīng)用最為廣泛的機(jī)械設(shè)備。由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其故障信號(hào)呈現(xiàn)非平穩(wěn)特性。因此采用傳統(tǒng)的基于平穩(wěn)理論的信號(hào)分析方法不易有效地提取其故障特征。然而旋轉(zhuǎn)機(jī)械自身具有特殊的物理結(jié)構(gòu)--對稱性或近似對稱性，并且具有周期運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生周期性沖擊或摩擦，而且常伴有調(diào)制現(xiàn)象的產(chǎn)生，進(jìn)而使其故障信號(hào)具有循環(huán)平穩(wěn)的特性，表現(xiàn)為其統(tǒng)計(jì)量具有周期性質(zhì)。本課題針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)性質(zhì)，研究應(yīng)用循環(huán)平穩(wěn)處理方法對齒輪及滾動(dòng)軸

2、承故障信號(hào)進(jìn)行分析及故障特征的提取的方法。 本文以旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的故障多發(fā)部件--齒輪及滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)為研究對象。基于對齒輪及滾動(dòng)軸承故障信號(hào)的特點(diǎn)的分析，將循環(huán)統(tǒng)計(jì)量和循環(huán)平穩(wěn)分析方法作為主要工具，通過理論研究，并且結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，尋求對其進(jìn)行故障特征提取的有效的循環(huán)平穩(wěn)分析方法。 研究的主要內(nèi)容如下:從理論分析與工程應(yīng)用的角度出發(fā)，闡述了本課題的選題背景和研究意義。對齒輪及滾動(dòng)軸承故障診斷機(jī)理、診斷方法以及循環(huán)平穩(wěn)

3、分析方法在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用‘的研究現(xiàn)狀、研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢進(jìn)行了較為全面的闡述。在簡要地討論循環(huán)平穩(wěn)現(xiàn)象和循環(huán)統(tǒng)計(jì)量基本概念的基礎(chǔ)上，研究二階循環(huán)平穩(wěn)分析的解調(diào)、降噪性能及二階循環(huán)平穩(wěn)分析的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法。之后在介紹了齒輪及滾動(dòng)軸承的故障機(jī)理及其故障特征基礎(chǔ)上，應(yīng)用循環(huán)平穩(wěn)分析方法對故障齒輪及滾動(dòng)軸承故障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障特征的識(shí)別。 本文通過理論論證及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析證明循環(huán)平穩(wěn)分析的故障診斷方法比功率譜分析更有助于提取齒輪與滾動(dòng)