基于分形分析的軸承故障狀態(tài)分類(lèi)研究.pdf

1、在軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷研究中，最主要的就是要找到最能體現(xiàn)軸承故障本質(zhì)的特征量，故障特征的選則和提取是軸承故障研究中的關(guān)鍵之一。本論文選取能體現(xiàn)信號(hào)復(fù)雜程度的分形維數(shù)作為特征量，并分別從信號(hào)的時(shí)域和頻域來(lái)計(jì)算信號(hào)的分形維數(shù)。
　　 第一章首先闡述了軸承故障診斷技術(shù)的選題背景與意義，以及軸承故障診斷系統(tǒng)中主要的研究?jī)?nèi)容；然后簡(jiǎn)要地介紹和比較了現(xiàn)有的檢測(cè)方案與所采用的技術(shù)手段；然后分析了振動(dòng)信號(hào)分析的處理方法。包括傳統(tǒng)振動(dòng)信號(hào)處理

2、方法：時(shí)域統(tǒng)計(jì)量分析、Fourier分析、倒頻譜分析、包絡(luò)分析等方法；現(xiàn)代信號(hào)處理方法：短時(shí)Fourier變換、小波變換、雙線(xiàn)性時(shí)頻分析、循環(huán)平穩(wěn)分析、分形分析，并分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)與適應(yīng)范圍。
　　 第二章首先介紹了軸承的主要失效類(lèi)型包括：磨損失效、疲勞失效、斷裂失效、塑性變形失效等。接著重點(diǎn)計(jì)算了軸承在不受軸向力和受軸向力時(shí)的外圈故障特征頻率、內(nèi)圈故障特征頻率和滾子故障特征頻率。最后研究了軸承發(fā)生故障時(shí)，軸承振動(dòng)信號(hào)的時(shí)

3、域特性。
　　 第三章選用了一種與盒維數(shù)等價(jià)的網(wǎng)格維數(shù)來(lái)進(jìn)行軸承振動(dòng)信號(hào)的特征提取，通過(guò)改變采樣點(diǎn)數(shù)，計(jì)算出選取不同采樣點(diǎn)數(shù)的振動(dòng)信號(hào)的網(wǎng)格維數(shù)，由不同的采樣點(diǎn)數(shù)計(jì)算出的網(wǎng)格維數(shù)組成軸承狀態(tài)的特征向量，并進(jìn)一步建立軸承狀態(tài)模式空間，根據(jù)未知軸承狀態(tài)的特征向量與模式空間中的特征向量之間的距離大小來(lái)判斷未知狀態(tài)與已知狀態(tài)的接近程度。
　　 第四章主要研究了基于小波變換的分形方法在軸承狀態(tài)分類(lèi)中的應(yīng)用。首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)離散小