無轉(zhuǎn)速計階比分析方法研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械已經(jīng)成為工業(yè)中的關(guān)鍵性設(shè)備，許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械都是在變載荷和變轉(zhuǎn)速工況下運行的，并且隨著對轉(zhuǎn)速要求的提高，轉(zhuǎn)速波動帶來的影響越來越不容忽視。旋轉(zhuǎn)機(jī)械升降速過程及變速工況中的振動信號蘊(yùn)含豐富的故障信息，對故障診斷具有獨特的價值。階比跟蹤分析是變速工況下旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動信號分析的一種有效方法。傳統(tǒng)的階比分析方法一般都含有轉(zhuǎn)速計、光電編碼器等硬件設(shè)備，雖然可以獲得較高的分析精度，但其安裝場合受限，限制了階比分析方法在實際中的應(yīng)用。因此研究一種行

2、之有效的無轉(zhuǎn)速計階比分析方法已成為目前的一個研究熱點。針對這一問題，本文研究了一種基于瞬時頻率估計的無轉(zhuǎn)速計階比分析方法。本文主要工作如下：
　　對常見的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理進(jìn)行了分析，介紹了各種故障下振動信號的對應(yīng)特征。無轉(zhuǎn)速計階比分析方法有效估算信號的瞬時頻率是獲取轉(zhuǎn)速信息的前提，針對旋轉(zhuǎn)機(jī)械在變速工況下的振動信號具有非平穩(wěn)性及多分量的特性，本文首先采用EMD方法對振動信號進(jìn)行分解，基于相關(guān)系數(shù)法提取敏感IMF分量，然后分別采用H

3、i1bert法和Teager能量算子法對其進(jìn)行瞬時頻率估計，對比分析后發(fā)現(xiàn)Hi1bert變換方法能夠清晰地表征信號的瞬時頻率。為了消除EMD端點效應(yīng)問題對瞬時頻率分析精度的影響，對瞬時頻率曲線進(jìn)行了分段平滑處理，以減少瞬時頻率的誤差，提高瞬時頻率估計的精度，仿真實驗驗證了分段擬合方法的有效性。
　　為了驗證無轉(zhuǎn)速計階比分析方法的有效性，搭建了轉(zhuǎn)子不對中系統(tǒng)振動實驗臺，結(jié)合不對中故障機(jī)理，對采集的振動信號進(jìn)行分析研究，實驗結(jié)果驗證了