航空发动机中介轴承故障综合诊断技术研究

发布时间：2020-09-01 08:14

　　为满足气动稳定性和提高推重比的要求,现代航空发动机多采用双转子结构,双转子支承系统使用中介轴承。中介轴承工作环境恶劣,容易出现故障,一旦出现故障,对发动机的安全运行将造成极大威胁。因此,及时、准确的诊断出中介轴承故障,对发动机可靠性具有重要的意义。本文航空发动机中介轴承故障综合诊断技术研究论文主要开展了以下工作:首先,针对中介轴承处于高低压转子之间,其信号传递路径长,背景噪声大,故障特征很难获取的难题,使用小波降噪对中介轴承的振动信号和声发射信号进行降噪处理;利用集成经验模分解处理振动、声发射信号为若干个窄带内蕴模式分量,并计算内蕴模式分量的奇异熵、样本熵,完成故障特征的提取。其次,由于提取的振动、声发射故障特征矩阵维数较高,且代表性不高,采用核主元分析法对提取的奇异熵、样本熵特征进行融合、降维处理,得到更能表征轴承运行状态的融合特征,利用支持向量机对融合故障特征分类识别和诊断。最后,对实测信号进行处理与分析,通过对比支持向量机对提取的振动特征、声发射特征、融合特征分别进行诊断的结果表明,融合特征的支持向量机的诊断率最高,也验证了论文中提出的中介轴承故障综合诊断方法的有效性。本文总体完成了信号的分析处理,获取了中介轴承微弱信号的故障特征,并完成了故障特征的诊断识别,且故障诊断率较高的结果。论文中的诊断方法为以后航空发动机中介轴承故障诊断工作提供新的思路。
【学位单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V263.6
【部分图文】：

基本特征,检测信号,参数,中介轴

并对其采取滤波、降噪、放大提高信噪比等初步处理技术，域特征信息或是幅值和频率信息，然后采取一定的技术手段来提取障特征信息，通过分类器机器学习等识别、分类技术，判断中介轴障[27]。信号检测技术（Acoustic Emission，AE）是根据材料受到力的作用裂机制，以瞬态弹性波的形式释放出应变能的现象。指通过型号确采集中介轴承的运行状态信号，并对其采取滤波、降噪、放大提高处理技术，得到信号的时域特征信息或是幅值和频率信息，然后采手段来提取中介轴承的故障特征信息，通过分类器机器学习等识别判断中介轴承是否存在故障[28]。测信号特征参数振动和声发射信号的参数很多，其基本特征参数如图 2.1 所示，振号进行对比分析，常用的有效值、峰值、波峰因数和峭度等参数。

弹簧系统,模型模拟,载体,量块

图 2.2 用弹簧系统模型模拟振动是由于载体运动所引起的，设载体的绝对位量块 m 的运动方程为20 0 10 12( )( ) 0d z d z zm c k z zdt dt + + = 0 1Δz = z z：2212 2d z d zd zm c k z mdt dt dtΔ Δ+ + Δ = t 的函数：1 1( ) sinmz t = z ωt：2d z d zΔ Δ

中介轴,滚子轴承,球轴承

数的进口声发射产品均出自于 PAC 公航空、航天、国防、电力、石油、化工、钢铁、矿山等）及研究所与大学,应用量与检测。式及常用故障诊断方法形式研究两大类：球轴承和滚子轴承。两种类型轴型的，滚子轴承的滚动体是圆柱形的；速，但是因为接触点小所以也就不能承大转速没有球轴承的高，但是因为接触承基本结构如图 2.5 所示，中介轴承的持架四种元件组成。

【参考文献】