小波与分形结合的滚动轴承振动信号分析

发布时间：2020-04-06 00:29

【摘要】： 随着现代工业以及科学技术的迅猛发展,越来越高,这对设备的维护提出了新的要求。机械设备的结构日趋复杂,自动化程度也因为一旦设备发生故障,往往会导致严重的后果,不仅阻碍生产,而且会对操作人员构成巨大危害。机械设备的状态预测是机械设备故障诊断中必不可少的一个环节,它是指根据设备运行参数的历史信息来确定设备目前的运行状态,预测设备未来的运行趋势,并对设备的残存寿命进行估计的过程。对机械设备的状态进行预测,是进行预知维修的前提。 滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一。做为各种旋转机械中应用最广泛的一种通用机械部件,它的运行状态是否正常往往直接影响到整台机器的性能(包括精度,可靠性及寿命等)。本文用小波理论和分形理论的观点对轴承设备及其故障进行了分析。 介绍了小波的基本理论。利用小波对轴承的振动信号进行了去噪,去除了噪声信号为轴承故障信号的分析创造了条件。介绍了分形的基本概念及其工程应用,给出了适合机械振动信号处理的分形算法,在对模拟信号进行分形分析的基础上,对轴承振动信号进行了分形分析,发现信号的分维数可以清楚地描述轴承的运行状态,这种方法具有简洁、定量的数值指标,分形也可用来分析其它的机械振动信号。把小波与分形结合起来对实际的轴承振动信号进行了研究,得出了可以利用小波剔出噪声信号后进行相空间重构后计算得出关联维数,来判断轴承是否存在故障的结论。利用小波分析技术和分形理论可以对轴承故障信号进行特征分析,这一结论对轴承故障诊断有一定的指导意义。推而广之此方法也可以对其他机械类型的故障诊断也有很重要的意义。
【图文】：

2.2 滚动轴承振动的基本参数2.2.1 滚动轴承的典型结构及其特征频率滚动轴承的典型结构如图 2—1 所示，，它由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈、外圈分别与轴颈及轴承座孔装备在一起。在大多数情况下外圈不动，而内圈随轴回转。滚动体是滚动轴承的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。滚动体的形式有球形、圆形、锥柱形和鼓形等。滚动体可在内、外圈滚道上进行滚动。图 2-1 所示为滚动轴承(球轴承、滚子轴承)旋转机构示意图，

滚动轴承套圈横截面简化图与径向弯曲振动振型示意( )) MEInn211222+ 环截面绕中性轴的惯性矩，4mm ；横截面中性轴的直径， mm ；单位长度内的质量， kg / mm ；材料的弹性模量，2N / mm；节数（变形波数）， n = K +1， K 为共振振动阶度， mm ；度， mm ；振动频率2ρE直径，mm2
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH133.33

【引证文献】

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本文编号：2615739