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基于转速提取和优化MSB的滚动轴承故障诊断

作者：冯坤,李业政,贺雅日期：2022-06-16/span> 浏览：1273 查看PDF文档

基于转速提取和优化MSB的滚动轴承故障诊断*

冯坤1,2,李业政1,贺雅2

(1.北京化工大学发动机健康监控及网络化教育部重点实验室,北京 100029;

2.北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室,北京 100029)

摘要:在变转速工况下,齿轮箱滚动轴承的振动信号呈现强烈的非平稳性特征,导致无法对其进行故障诊断。针对这一问题,提出了一种基于转速提取和优化调制信号双谱(MSB)的滚动轴承故障诊断方法。首先,利用同步提取变换(SET),从原始振动信号中提取了参考轴的瞬时转速;再对原始信号进行了预白化和最小熵反褶积(MED)滤波,得到了特征增强的降噪信号,并结合提取的转速信号进行了角域重采样,建立了阶次域调制信号双谱(MSB);基于MSB分布,构造了更能体现主导调制分量与载波分量非线性耦合程度的改进载波谱;最后,根据改进载波谱对载波切片进行了择优挑选,结合MSB和双谱相干函数构造了改进调制谱,进一步消除了噪声的干扰,从而提取到了滚动轴承的显著故障特征。研究结果表明:该方法可以用于有效提取变转速齿轮箱滚动轴承的故障特征阶次,从而实现对滚动轴承进行有效的故障诊断;与传统的诊断方法相比,该方法具有明显的优势。

关键词:齿轮箱滚动轴承;故障特征阶次;同步提取变换;转速提取;调制信号双谱;改进调制谱

冯坤,李业政,贺雅.基于转速提取和优化MSB的滚动轴承故障诊断[J].机电工程，2022,39（4）：452-459.

FENG Kun, LI Ye-zheng, HE Ya.Fault diagnosis of rolling bearing based on speed extraction and optimized MSB[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering,2022,39（4）：452-459.