基于传递路径影响消除的滚动轴承故障特征增强

受到复杂传递路径的影响,滚动轴承故障产生的周期性冲击成分常被强背景噪声所淹没,进而给故障特征的有效提取带来极大难度。对此,研究了一种基于传递路径影响消除的滚动轴承故障特征增强方法。首先,分析了激励信号、传递函数和响应信号之间的关系,提出一种基于趋势线的传递路径影响消除方法,提高了故障特征成分占比;其次,利用频谱编辑方法,在保证趋势线提取准确性的同时,抑制信号中谐波成分的干扰,进一步突出了信号中的故障特征;最终借助包络分析处理特征增强后的信号,在频域范围内实现滚动轴承故障特征的准确提取。借助仿真和实测信号对方法的有效性进行验证,结果表明,该方法能够消除复杂传递路径的影响,有效增强滚动轴承故障特征,验证了方法的可行性。

滚动轴承故障信号在复杂路径中的传递特性分析

复杂传递路径的存在会降低滚动轴承故障信号采集的准确性和有效性。针对此问题,建立了包含局部缺陷滚动轴承、弹性支撑、油膜减振器和多层螺栓法兰连接的动力学仿真模型,研究了滚动轴承故障信号在复杂路径中的传递特点。采用滚动轴承故障模拟平台进行滚动轴承外圈故障实验,对比动力学仿真数值计算和实验分析的结果,验证了仿真结果的准确性。借助典型的特征参数值,对比了不同测点处信号的特点,并重点分析了油膜减振器的影响。研究结果表明,复杂传递路径会导致故障信号在传递过程中产生较大的衰减,油膜减振器的存在会进一步加剧信号的衰减,不利于滚动轴承故障信号的有效传递。