滾動(dòng)軸承可靠性評估與剩余壽命預(yù)測研究.pdf

1、滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械最基礎(chǔ)也是最容易出現(xiàn)故障的零部件之一，其運(yùn)行狀態(tài)直接決定關(guān)鍵設(shè)備能否安全可靠運(yùn)行，因此對滾動(dòng)軸承進(jìn)行可靠性評估與剩余壽命預(yù)測研究具有重大意義。本文以滾動(dòng)軸承全壽命周期振動(dòng)信號(hào)為研究對象，基于威布爾比例故障率模型（Weibull Proportional Hazards Model, WPHM）對滾動(dòng)軸承進(jìn)行可靠性評估與剩余壽命預(yù)測，并對模型現(xiàn)存的兩個(gè)關(guān)鍵問題展開深入研究，提出有效的解決方法。論文主要研究內(nèi)容如下：

2、>　?。?）論述課題背景及研究意義，闡述國內(nèi)外滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測的研究現(xiàn)狀，對滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測過程中的兩個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行分析。介紹滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)及典型失效形式，剖析滾動(dòng)軸承的故障特征，引入基于振動(dòng)信號(hào)的特征提取方法，介紹時(shí)域、頻域、時(shí)頻域特征參數(shù)提取方法，為下文的研究奠定理論基礎(chǔ)。
　　（2）選擇能反映軸承性能退化過程的特征作為WPHM的協(xié)變量是提高可靠性評估與剩余壽命預(yù)測準(zhǔn)確性的前提。針對WPHM協(xié)變量選取的不足，提出基于核主元分析

3、的協(xié)變量選取方法。提取能夠綜合反映滾動(dòng)軸承性能退化的時(shí)域、頻域、時(shí)頻域等多域特征，進(jìn)行核主元分析，然后將反映軸承性能退化過程的特征作為WPHM的協(xié)變量進(jìn)行可靠性評估，并用滾動(dòng)軸承全壽命周期數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法的有效性。
　?。?）準(zhǔn)確的趨勢預(yù)測是保證剩余壽命預(yù)測準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。針對WPHM趨勢預(yù)測方法的不足，依據(jù)協(xié)變量和故障率數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，分析灰色模型的不足，提出基于 Pchip插值-EEMD-GM（1,1）模型的趨勢預(yù)測方法。選擇不同的時(shí)間