大數(shù)據(jù)驅動的軸承壽命預測關鍵技術研究.pdf

1、軸承作為工業(yè)制造裝備中的一種重要部件，對工業(yè)制造裝備的安全可靠運行起著重要作用。伴隨著傳感技術的飛速發(fā)展及其在監(jiān)測軸承狀態(tài)過程中的廣泛應用，附著于軸承上的傳感器（振動傳感器、電流傳感器、溫度傳感器等）數(shù)量和種類也在不斷增加；不同的傳感器信號反映軸承運行狀態(tài)的角度不盡相同，且隨著監(jiān)測時間的推移，傳感器采集的信號數(shù)據(jù)呈指數(shù)遞增，體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的4V特征，即海量性、多樣性、快速性、真實性。這些海量的傳感器信號數(shù)據(jù)逐漸超出了傳統(tǒng)技術所能處理的范圍

2、。因此，開展大數(shù)據(jù)環(huán)境下軸承壽命預測方法研究具有重要的理論與實際意義。本文重點研究了基于大數(shù)據(jù)驅動下的軸承壽命預測關鍵技術，以下為主要研究內容：
　?。?）提出了大數(shù)據(jù)環(huán)境下軸承壽命預測框架。運用大數(shù)據(jù)技術，對海量傳感器信號數(shù)據(jù)進行時域、頻域和時頻域等分析，提取反映軸承性能衰退的特征參數(shù)；綜合運用斯皮爾曼等級相關系數(shù)和主成分分析進行特征篩選和融合，獲得能有效反映軸承性能衰退的健康指數(shù)；根據(jù)軸承衰退過程中衰退指標進行狀態(tài)辨識，利用指

3、數(shù)回歸表征軸承衰退階段的性能變遷和運用經驗貝葉斯進行壽命估計，實現(xiàn)軸承壽命的預測。
　　（2）開展了回轉支撐軸承加速壽命實驗分析與驗證。采用振動傳感器、電流傳感器和溫度傳感器監(jiān)測回轉支撐軸承運行狀態(tài)，并運用大數(shù)據(jù)技術，對所采集的海量振動信號、電流信號和溫度信號進行分析，以驗證提出方法的可行性。
　?。?）設計并實現(xiàn)基于Hadoop的軸承壽命預測原型軟件系統(tǒng)?；谳S承壽命預測理論方法和Hadoop分布式系統(tǒng)基本架構，設計了軸承