局部均值分解法在滾動軸承故障自動診斷中的應(yīng)用研究.pdf

1、軸承是旋轉(zhuǎn)機械中支撐轉(zhuǎn)子的核心部件，直接關(guān)系著機械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。因此，對其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷具有極其重要的意義。局部均值分解是Jonathan S.Smith于2005年提出的一種新的時頻分析方法，為滾動軸承的故障特征提取提供了一種新的方法，它可以將原始信號自適應(yīng)地分解成若干乘積函數(shù)分量之和，從而獲得原始信號完整的時頻分布和具有物理意義的瞬時頻率。局部均值分解對振動信號沒有要求，分解后不會造成故障特征信息的損失，在信號處理方

2、面有著獨特的優(yōu)勢。
　　本文首先論述了機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的概況和發(fā)展趨勢，闡述了國內(nèi)外滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對比了時域分析法、頻域分析法和時頻分析法，重點闡述了局部均值分解法的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，詳細(xì)分析了滾動軸承故障發(fā)生的形式及其原因，給出了滾動軸承各個故障位置特征頻率的估算公式。
　　其次，本文研究了局部均值分解法的原理和算法，介紹了與局部均值分解法相關(guān)的幾個基本概念，并通過仿真

3、信號驗證了局部均值分解法的可行性。本文對局部均值分解法的不足之處進(jìn)行了改進(jìn)。針對滑動平均法步長的選擇問題，本文提出了基于光滑度的滑動步長選擇法，利用功率譜低頻部分與高頻部分的能量比值來衡量平滑后函數(shù)的的光滑度。針對端點效應(yīng)問題，本論文將鏡像延拓法與三次樣條函數(shù)插值相結(jié)合來解決，并驗證了改進(jìn)算法可以獲得更好的分解效果。
　　本文還研究了局部均值分解在分析實際振動信號時遇到的問題。本文對局部均值分解原始算法和改進(jìn)算法在分析實際振動信號