基于声学方法的滚动轴承故障信号分析方法研究

发布时间：2021-10-22 03:16

　　本文针对滚动轴承的声学检测与故障声发射信号的分析技术展开研究。分别对滚动轴承故障声学检测实验、滚动轴承故障声发射信号传播特性研究、滚动轴承故障声发射信号小波分析方法研究以及神经网络技术用于滚动轴承故障模式识别等几方面进行了研究。通过对三种不同类型的人工缺陷滚动轴承进行非接触式以及接触式两种测试方法的声学检测实验研究,获取了大量的故障声发射信号,实验研究证明滚动轴承有故障发生时会产生声发射源,这为将声学方法引入滚动轴承故障检测提供了实验依据。本文针对滚动轴承故障声发射信号,对其在空气中传播特性进行了理论研究。研究表明:声波在空气传播过程中由于受空气吸收的影响,低频声波在空气中可以传播很远的距离,而高频声波很快就衰减掉了,由于这一特性,非接触式声学实验所得信号频率主要集中在低频段。并利用参量分析的方法对轴承有无故障进行初步判断,结合轴承故障特征频率,对轴承故障信号的周期性进行研究,对故障发生位置做出有效判定。根据声发射信号的特点,确定故障声发射信号小波分析的小波基选取方法,提取能量系数作为特征向量,结合波形分析,对实验所得声发射信号进行消噪处理,并利用功率谱分析了其频率特性。并应用神经网络... 

【文章来源】：东北石油大学黑龙江省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

缺陷实物图

小结文以滚动轴承为研究对象，针对三种故障模式，采用声学检测技术，轴承以及三种故障类型轴承的声学非接触式及接触式检测实验，分析生的现象，得出如下结论：) 通过建立一套完整的实验装置，对滚动轴承故障进行声学检测，证在实际运转过程当中发生故障时会产生声发射信号，通过声学检测系到这一声发射信号；) 通过对实验采集数据进行波形分析可得，当滚动轴承无故障时，产号属于连续型信号且能量较小，当有故障发生时，会产生突发型撞击时间（μs）图 1-5 连续型信号及突发型信号波形图Fig.1-5 The waveforms of continuous signal and sudden signal

中声传播特性动力学理论可以知道，固体中的弹性波有纵波和横波，横波 60%左右。这些应力波碰到固体的自由表面(与空气接触)会波的特征是沿着表面传播，其振幅随着它离表面深度的增加度约为横波速度的 90%左右。同时应力波遇到界面会发生反波还会发生横波与纵波模式的相互转换，因此固体中应力波杂得多[22]。应力波在有限固体介质中的传播、传播过程中的化等问题目前尚不能做到定量分析，只能做出定性分析。无限大固体中的某一点产生应力波，由上面的分析可知，当的时候，首先到达的是纵波，而后是横波，最后到达的是瑞纵波和横波的传播具有向周围扩展的扩散损失和固体内部的无关，而后者的衰减随频率增高而增大。但是瑞利波沿表面所以在检测过程中传感器接收到的信号主要来源于瑞利波[2-1 所示。


本文编号：3450275