基于小波能量譜的軸承振動(dòng)噪聲缺陷辨識(shí)方法.pdf

1、隨著汽車(chē)、家電等產(chǎn)品向超平穩(wěn)方向發(fā)展，產(chǎn)品制造廠家對(duì)軸承振動(dòng)和噪聲特性提出了愈來(lái)愈高的要求，要求其振動(dòng)和噪聲水平低、無(wú)異音，甚至靜音，并具有長(zhǎng)時(shí)間保持低振動(dòng)和低噪聲的壽命特性。當(dāng)前軸承故障診斷技術(shù)絕大部分都集中于對(duì)于工作過(guò)程中的軸承失效原因的檢測(cè)和預(yù)測(cè)，而于軸承生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，他們更為關(guān)心的是：究竟是什么因素導(dǎo)致新出廠的軸承振動(dòng)噪聲值超標(biāo)。本課題就是針對(duì)這一問(wèn)題，希望能夠找到一種有效的缺陷辨識(shí)方法，使其在對(duì)新下線的軸承進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，能夠

2、快速的發(fā)現(xiàn)軸承缺陷，以改進(jìn)生產(chǎn)加工工藝，有效的降低軸承成品的振動(dòng)噪聲值。 本文首先建立包括潤(rùn)滑等摩擦因素影響的軸承振動(dòng)模型，對(duì)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行較為精確的分析，對(duì)軸承單缺陷因素所產(chǎn)生的激勵(lì)進(jìn)行分析，以確定缺陷產(chǎn)生激勵(lì)的及引起軸承振動(dòng)的特性，為隨后的振動(dòng)信號(hào)分析奠定理論基礎(chǔ)。另一方面，選取對(duì)信號(hào)有良好分析能力的分析方法，提取表征振動(dòng)性能的特征量，以達(dá)到對(duì)缺陷進(jìn)行辨識(shí)的目的。具體完成了一下工作： 第一、克服了經(jīng)典軸承振動(dòng)模

3、型線性化假設(shè)的缺陷，建立了軸承振動(dòng)5自由度的非線性模型。該模型充分考慮了潤(rùn)滑狀態(tài)下軸承的非線性動(dòng)力學(xué)特性，包括接觸區(qū)的彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑(EHL)的卷吸效應(yīng)和擠壓效應(yīng)，建立了良好潤(rùn)滑狀態(tài)下的軸承振動(dòng)模型，與軸承實(shí)際工作狀態(tài)更符合，為軸承的故障診斷提供了理論基礎(chǔ)。 第二、對(duì)軸承振動(dòng)噪聲影響因素進(jìn)行分析，按照影響因素的特點(diǎn)對(duì)激振力形式進(jìn)行了分類，以軸承元件損傷及表面波紋度為例討論了軸承振動(dòng)激勵(lì)力的計(jì)算方法以及由這幾種缺陷所引起的軸承的

4、缺陷頻率的仿真計(jì)算。 第三、對(duì)汽車(chē)空調(diào)器軸承振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了小波包分析。該軸承振動(dòng)信號(hào)有以下的特點(diǎn)：1、故障信號(hào)為非平穩(wěn)信號(hào)；2、故障信號(hào)不明顯，隱藏在背景振動(dòng)中；3、振動(dòng)頻率集中在中高頻段。針對(duì)這些特點(diǎn)，我們采用有自適應(yīng)時(shí)頻窗作用的小波包函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析。 第四、根據(jù)小波包能量譜的概念，提出小波包能量譜變化率序列α作為提取缺陷信號(hào)的依據(jù)，對(duì)αj＞1.42的小波包空間進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，最后對(duì)重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行缺陷分析。針對(duì)采集