基于奇异谱分解的振动故障诊断方法研究
发布时间：2021-06-24 01:32
随着社会的进步和科学技术的快速发展,现代化生产越来越离不开各式各样的旋转机械,齿轮和滚动轴承作为旋转机械中的关键部件,直接决定着整个机械系统能否正常运行,其安全性对整个设备的正常运行也有着极大影响。深入开展齿轮和滚动轴承故障诊断和状态检测技术的研究,对于保障设备安全平稳运行、避免生产过程中重大安全事故的发生具有重要的现实意义。因此,本文以齿轮和滚动轴承为研究对象,将奇异谱分解与Wigner-Ville分布、1.5维谱、多尺度散布熵以及支持向量机结合,采用多种算法结合实现对齿轮和滚动轴承的故障诊断。论文所做工作及取得的成果如下:对奇异谱分解（SSD）和Wigner-Ville分布（WVD）在时频分析方面的性能进行研究,探究了一种基于奇异谱分解的自适应故障诊断新方法（SSD-WVD）,并将其应用于齿轮故障诊断。首先利用奇异谱分解良好的自适应分解能力,对原始振动信号进行分解,得到若干SSC分量;然后对每一个SSC分量求峭度值,根据所求峭度值大小挑选出最优SSC分量;最后计算最优SSC分量的Wigner-Ville分布。经过实测信号分析发现,SSD-WVD方法对齿轮故障具有很好的诊断效果。针对...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五种常见齿轮故障类型
柱（或滚珠），也可以是凹处面或导向面，如图 1-2 d)所示。引起保持架损伤的因素很多，比如安装不良、使用不当、承受的力矩过大、保持架受到较大的冲击以及润滑状况不良等。（5）滚动轴承裂纹滚动轴承裂纹是指在滚动轴承滚道或滚动体的表面产生裂纹损伤，随着滚动轴承的运转最终演变为裂纹，使滚动轴承失效，如图 1-2 e)所示。造成滚动轴承裂纹的因素有很多，比如滚动轴承存在过大的过盈量，遭受过大的载荷冲击，蠕变造成发热等。滚动轴承裂纹较为普遍，很难判断出它的发生，这给滚动轴承的稳定运行带来不小的挑战。a) 滚动轴承点蚀故障 b) 滚动轴承烧伤故障
表达式为： rixssciAWVDtfWVDtf1( ,)(,)号分析台及参数介绍本文方法的实用性和优越性，在 QPZZ-II 型故障模拟拟实验。所搭建实验台如图 2-2 所示。采用电火花加坑，来模拟点蚀故障，再用线切割机切去大齿轮表面模拟的点蚀和断齿故障如图 2-3 所示。故障信号是通则是由光电传感器测得。实验中，采样频率为 409机转速 880r/min。齿轮各项基本参数如表 2-1 所示。可求得点蚀和断齿故障下的不同故障频率，如表 2
【参考文献】：
期刊论文
[1]风力发电频率调节相关技术研究[J]. 张宇. 自动化与仪器仪表. 2017(04)
[2]基于Hilbert振动分解和高阶能量算子的行星齿轮箱故障诊断研究[J]. 冯志鹏,秦嗣峰. 振动与冲击. 2016(05)
[3]基于EEMD的多尺度模糊熵的齿轮故障诊断[J]. 杨望灿,张培林,王怀光,陈彦龙,孙也尊. 振动与冲击. 2015(14)
[4]基于EEMD形态谱和支持向量机复合的滚动轴承故障诊断方法[J]. 姜万录,郑直,胡浩松. 工程科学学报. 2015(S1)
[5]管道超声内检测自动壁厚转换算法[J]. 唐建,焦向东,戴波. 化工学报. 2014(11)
[6]基于EEMD和Laplace小波的滚动轴承故障诊断[J]. 李昌林,孔凡让,黄伟国,陈辉,王超,袁仲洲. 振动与冲击. 2014(03)
[7]基于自相关分析和LMD的滚动轴承振动信号故障特征提取[J]. 王建国,吴林峰,秦绪华. 中国机械工程. 2014(02)
[8]基于小波域平稳子空间分析的风力发电机齿轮箱故障诊断[J]. 严如强,钱宇宁,胡世杰,高晓旸. 机械工程学报. 2014(11)
[9]基于局部均值分解和切片双谱的滚动轴承故障诊断研究[J]. 唐贵基,王晓龙. 振动与冲击. 2013(24)
[10]基于LS-SVM多分类器融合决策的混合故障诊断算法[J]. 李鑫滨,陈云强,张淑清. 振动与冲击. 2013(19)
博士论文
[1]局部特征尺度分解方法及其在机械故障诊断中的应用研究[D]. 郑近德.湖南大学 2014
[2]基于谱峭度及原子分解的滚动轴承故障诊断方法研究[D]. 姜锐红.上海大学 2014
硕士论文
[1]基于HHT和多分类支持向量机的脉象信号分析与研究[D]. 刘攀.华东理工大学 2015
[2]基于自适应振动信号处理的齿轮箱故障诊断研究[D]. 鄢小安.华北电力大学 2015
本文编号：3246079
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
五种常见齿轮故障类型
柱（或滚珠），也可以是凹处面或导向面，如图 1-2 d)所示。引起保持架损伤的因素很多，比如安装不良、使用不当、承受的力矩过大、保持架受到较大的冲击以及润滑状况不良等。（5）滚动轴承裂纹滚动轴承裂纹是指在滚动轴承滚道或滚动体的表面产生裂纹损伤，随着滚动轴承的运转最终演变为裂纹，使滚动轴承失效，如图 1-2 e)所示。造成滚动轴承裂纹的因素有很多，比如滚动轴承存在过大的过盈量，遭受过大的载荷冲击，蠕变造成发热等。滚动轴承裂纹较为普遍，很难判断出它的发生，这给滚动轴承的稳定运行带来不小的挑战。a) 滚动轴承点蚀故障 b) 滚动轴承烧伤故障
表达式为： rixssciAWVDtfWVDtf1( ,)(,)号分析台及参数介绍本文方法的实用性和优越性，在 QPZZ-II 型故障模拟拟实验。所搭建实验台如图 2-2 所示。采用电火花加坑，来模拟点蚀故障，再用线切割机切去大齿轮表面模拟的点蚀和断齿故障如图 2-3 所示。故障信号是通则是由光电传感器测得。实验中，采样频率为 409机转速 880r/min。齿轮各项基本参数如表 2-1 所示。可求得点蚀和断齿故障下的不同故障频率，如表 2
【参考文献】：
期刊论文
[1]风力发电频率调节相关技术研究[J]. 张宇. 自动化与仪器仪表. 2017(04)
[2]基于Hilbert振动分解和高阶能量算子的行星齿轮箱故障诊断研究[J]. 冯志鹏,秦嗣峰. 振动与冲击. 2016(05)
[3]基于EEMD的多尺度模糊熵的齿轮故障诊断[J]. 杨望灿,张培林,王怀光,陈彦龙,孙也尊. 振动与冲击. 2015(14)
[4]基于EEMD形态谱和支持向量机复合的滚动轴承故障诊断方法[J]. 姜万录,郑直,胡浩松. 工程科学学报. 2015(S1)
[5]管道超声内检测自动壁厚转换算法[J]. 唐建,焦向东,戴波. 化工学报. 2014(11)
[6]基于EEMD和Laplace小波的滚动轴承故障诊断[J]. 李昌林,孔凡让,黄伟国,陈辉,王超,袁仲洲. 振动与冲击. 2014(03)
[7]基于自相关分析和LMD的滚动轴承振动信号故障特征提取[J]. 王建国,吴林峰,秦绪华. 中国机械工程. 2014(02)
[8]基于小波域平稳子空间分析的风力发电机齿轮箱故障诊断[J]. 严如强,钱宇宁,胡世杰,高晓旸. 机械工程学报. 2014(11)
[9]基于局部均值分解和切片双谱的滚动轴承故障诊断研究[J]. 唐贵基,王晓龙. 振动与冲击. 2013(24)
[10]基于LS-SVM多分类器融合决策的混合故障诊断算法[J]. 李鑫滨,陈云强,张淑清. 振动与冲击. 2013(19)
博士论文
[1]局部特征尺度分解方法及其在机械故障诊断中的应用研究[D]. 郑近德.湖南大学 2014
[2]基于谱峭度及原子分解的滚动轴承故障诊断方法研究[D]. 姜锐红.上海大学 2014
硕士论文
[1]基于HHT和多分类支持向量机的脉象信号分析与研究[D]. 刘攀.华东理工大学 2015
[2]基于自适应振动信号处理的齿轮箱故障诊断研究[D]. 鄢小安.华北电力大学 2015
本文编号：3246079
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