滚动轴承缺陷振动建模及冲击特征提取

以SKF6205-2RS深沟球轴承为研究对象,运用Hertzian接触理论、弹性力学及滚动轴承几何学,建立了可预测滚动轴承不同损伤位置和程度的状态模型,并通过Runge-Kutta数值方法获取了系统响应。计算结果表明:径向负荷作用下,模型对内圈、外圈、钢球局部损伤所激励的频率及其谐波成分可进行良好预测;阐述不同状态下轴承振动规律,论证连续Haar小波变换周期性;利用连续Haar小波变换在时间-尺度域上所特有的周期性结合自相关消噪,提出了一种滚动轴承早期损伤特征提取的自相关连续Haar小波方法。诊断实例证明,这种方法能够有效消除信号的噪声,提取信号的弱冲击成分。

滚动轴承循环故障特征增强的自相关非局部平均算法

针对非局部平均算法(Nonlocal Means,NLM)在处理低信噪比信号时将部分冲击特征均值化、丢失故障信息的现象。提出一种自相关非局部平均算法,首先利用自相关函数对振动信号进行预处理,初步减小噪声影响;再对时延截取的自相关函数进行NLM处理,并以加权运算得到的各样本点权重分布作为包络信号;最后对权重系数序列进行傅里叶变换得到包络谱,获得诊断结果。滚动轴承故障仿真数据和实验室信号分析验证了方法的有效性和优越性。