基于APSO-LSSVM的航空发动机轴承故障诊断及寿命预测

航空发动机轴承在高速、高温、高载荷等极端工况下易发生机械故障,为了提前预警,提出了一种基于自适应粒子群优化(Adaptive Particle Swarm Optimization,APSO)算法的最小二乘支持向量机(APSO Least Squares Support Vector Machine,APSO-LSSVM)对滑油系统中轴承磨屑进行在线监测的故障诊断及寿命预测。通过主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)对滑油磨屑信息进行降维处理,构建特征向量,并将特征向量输入APSO-LSSVM模型,对轴承故障状态进行分类并对轴承剩余寿命进行预测。结果表明:使用PCA可以保留数据样本99.9%的信息,同时还能极大地降低数据维度;与遗传算法(Genetic Algorithm,GA)、灰狼优化(Grey Wolf Optimization,GWO)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法的支持向量机相比,所提算法因采用了自适应调节粒子移动步幅,在进行轴承状态分类时准确率更高,分类正确率可达95.56%,同时在进行轴承剩余寿命预测时具有较好的准确度和泛化性。

样本不均衡情况下的航空发动机轴承故障诊断方法

航空发动机滚动轴承工作在高温、高压、高转速的恶劣环境下,故障率高,因此对于其故障的准确识别和判断尤为重要。但由于轴承故障的偶发性,各类故障样本不均衡的问题非常突出,大大影响了基于数据的模式识别方法的准确性。本文提出了一种样本不均衡条件下的航空发动机滚动轴承智能诊断方法,采用合成少数类过采样方法进行样本平衡,在完成时频域特征提取和特征选择之后,利用改进蜂群算法优化后的随机森林策略实现轴承故障分类,并在凯斯西储大学轴承数据集和实验室构建的模拟航空发动机滚动轴承数据集上进行了实验验证。结果显示在凯斯西储大学中度不均衡数据集下,故障识别的准确率为98.30%,在重度不均衡数据集下的分类结果为96.30%。在实验室构建的模拟航空发动机滚动轴承实验台上,不均衡数据集的分类结果为97.65%,重度不均衡数据集的分类准确率为95.67%。相关实验证明本文所提算法能够有效完成不均衡样本下的航空发动机滚动轴承故障诊断任务。

航空发动机轴承失效分析

针对某型发动机深沟球轴承保持架脱落故障现象,对失效轴承进行检查分析,建立了轴承保持架脱落故障树,详细分析了故障产生的原因,结果表明:发动机发出异常声音是由空气起动机传动轴后轴承损坏引起的。铆钉冷冲压端钉头裂纹、轴承保持架兜孔边的周向错位量大、铆钉与铆钉孔的偏心量大、两半保持架铆钉处的贴合缝隙大是造成轴承保持架分离脱落的可能原因,根据故障原因提出了工艺改进方法,对其他类型轴承失效分析具有一定的启示作用。

航空发动机轴承失效模式分析

轴承寿命内失去其应有的使用性能,导致故障或不能正常工作的现象,称轴承失效．轴承的失效分为两类,止转失效和丧精失效。航空发动机轴承的失效模式主要有,滚动接触失效、开裂和断裂失效、旋转爬行失效、轴承磨损失效、塑性变形失效、微动磨损失效等。分析研究轴承的失效模式目的是为制定预防失效措施提供理论依据。

发动机轴承修理技术及其概况

阐述轴承修理的定义、方法和一般要求 。

磨损时长对汽车发动机轴承用铍铜合金的损伤行为影响

由于铍铜具有高弹性、高耐磨性、高强度和高硬度等性能,在汽车发动机轴承中广泛应用。但在工作过程中,由于受到轴承间隙与转动装置中心位置的影响,造成轴承的摩擦磨损。本文用磨损试验机,研究不同磨损时长对铍铜合金的摩擦磨损行为的影响。结果表明:铍铜合金表面的磨损区域、磨屑数量、磨损深度和体积随着磨损时长的增加而增加,铍铜表面的摩擦因数最大为0.82,磨损深度最大变化量为0.95μm,磨损体积最大变化量为73635μm^(3),合金表面的Be含量与磨损时长无关。研究为铍铜合金更好应用到汽车发动机轴承上有一定参考。

航空发动机轴承试验机测控系统的设计

为了分析新型材料航空发动机轴承的失效原因并提高轴承的使用寿命和可靠性,研制了一台能够模拟航空发动机工况的轴承疲劳试验机,设计了基于西门子S7-1500PLC的远程测控系统。测控系统通过PLC控制模块、驱动器和变频器等,实现了动力系统、润滑系统和加载系统的控制和试验载荷谱线的自动运行。试验主参数信号通过高速高性能模拟量A/D模块进行采集,并通过以太网传输至上位机。上位机软件对数据进行实时处理、存储和绘制曲线。通过试验验证,所设计的轴承试验机测控系统设计合理、运行可靠,为航空发动机轴承寿命研究和性能试验提供了基础平台和数据支撑。

航空发动机轴承试验失效原因分析

针对某型航空发动机圆柱滚子轴承在试验过程中反复出现的故障进行分析,研究失效机理及原因,提出相应的改进措施,并进行了试验验证。结果表明,当对圆柱滚子轴承尤其是小型圆柱滚子轴承进行试验时,须防止轴承偏载,充分保证轴承工作同心度,以避免非轴承原因导致的试验失效,提高轴承试验结果的可信度。

汽车发动机轴承断裂失效分析

采用痕迹分析、断口观察、常规理化测试和受力分析方法,对断裂的汽车发动机轴承内圈进行了系统地分析。结果表明,轴承失效是由于在装配过程中,受到突发性非对称大应力所致。

某型号航空发动机轴承疲劳剥落缺陷分析

航空发动机是工业制造的集大成之作,其设计结构复杂、加工精度高、加工复杂,对于一个国家的工业实力要求较高。在组成航空发动机的众多零部件中,航空发动机轴承是其中的关键部分。航空发动机轴承也被称之为航空发动机的关节,其对于制造精度、制造材料的要求都极高,尤其是要能够在航空发动机工作时所产生的高温下正常工作,如果材料、制造精度不到位将容易导致航空发动机轴承在工作中烧毁、抱死进而造成航空发动机停车,从而产生严重的后果。本文结合航空发动机轴承在使用中所出现的早期剥落进行分析,查找原因并采取针对性的措施来提高航空发动机轴承的使用质量和使用寿命。

发动机轴承常见失效分析与预防

对发动机轴承的几种常见失效形式进行阐述,分析其失效发生原因,并提出了预防轴承失效的几种改善措施。

航空发动机轴承微弱故障特征提取技术研究

轴承是航空发动机支承传动系统的主要部分,其性能与质量的好坏将直接影响到发动机的寿命与可靠性。围绕轴承典型故障的信号分析问题,开展实验室条件下航空发动机中介轴承典型故障实验,主要研究小波与小波包络谱分析轴承典型故障信号特征及最佳诊断方法。通过采集微弱故障与明显故障滚动轴承的机匣信号数据,用小波变换降噪并且提取特性信号,再分别使用包络谱分析和小波包络谱分析方法得到故障特征信号及特性峰值频率,以达到准确诊断轴承故障及其位置的目的。通过理论计算,证明小波变换与包络谱均是有效的诊断技术。

基于无线传感器的航空发动机轴承温度实时监测系统设计

为有效校正航空发动机轴承温度误差曲线,得到准确的温度测量结果,使得发动机元件的寿命周期得到充分延长,设计基于无线传感器的航空发动机轴承温度实时监测系统;将JTAG串口电路中的输出电量,按照实际应用需求,分配至电量集中器与基于ARM的无线传感器元件中;借助温度采集节点芯片整合未完全利用的电量信号,并将其寄存于温感信号协调器内部,完成实时温测系统的硬件开发;根据ZigBee协议栈、Z-Stack协议栈的约束标准,确定温度阈值的计算结果,完善温度实测数据的时序条件,采集航空发动机轴承温度数据。再根据温测节点布置情况,对发动机轴承温测数据实施建模处理,完成基于无线传感器的航空发动机轴承温度实时监测系统设计;实验结果表明,实验组温度校正数值最大值达到了47.8℃,温度差达到其最大数值0.3℃,温度差均值为0.17℃,在无线传感器元件的作用下,航空发动机轴承的温度误差曲线得到较好校正,所得温测数据确实贴合实际情况,对于延长发动机元件的寿命周期能够起到一定的促进性影响作用。

发动机轴承振动的粗集分析

讨论了引起发动机轴承振动的原因.利用粗集理论对试验数据进行分析,先离散化试验数据,然后,运用属性重要性原理比较并评定不同性质的加工质量指标对轴承振动的影响程度,确定出影响轴承振动的主要因素,研究结果对低振动轴承的设计和工程应用有重要的指导意义。

某发动机轴承故障分析

本文概述了某发动机轴承的结构及主要故障类型,力求通过对轴承故检工作中存在问题的总结、分析,研究出切实有效的整改措施,避免发动机故障的发生。

增压发动机轴承引起的减速熄火故障排除

故障现象：一辆苏州金龙客车（KLQ6101G），此车起动一切正常，行驶一段时间车辆也很正常。在大约行驶了3km后，松开加速踏板，踩制动踏板汽车减速进入怠速工况时，发动机立即熄火。再次起动后，只要是松开加速踏板减速，发动机马上熄火。该车已经有好几次出现了此故障，也检修了好几次，故障时有时无，但始终未能得到彻底解决。

增程器发动机轴承异常磨损问题解决

增程器发动机在试验中出现过轴承异常磨损的问题，对传动系统模态和动力总成的模态分析后，发现传动系统模态偏低且共振结点靠近曲轴系统和转子结合处，通过在飞轮次级质量上增加质量，使共振结点转移且模态避开激励频率。提出解决方案后，进行EHD分析，发现轴承力矩变小，且轴心轨迹不在偏向一侧，粗糙接触压力变低，增加质量盘方案通过800h的耐久试验验证。

AFRL开发添加剂以改进飞机发动机轴承

美国空军实验室（AFRL）流体和润滑剂研究人员组织管理完成3个小企业创新研究计划（SBIR）资助的项目．为使用新型飞机发动机轴承的全新气体涡轮发动机燃油开发添加剂。这种添加剂将提高钢轴承的防腐蚀性，可用于联合攻击战斗机等高级飞机的发动机中。