时频分析阶比跟踪技术.pdfVIP

年 月 重庆大学学报 （自然科学版） $ ;4 -$ D4 -$ 第 卷第 期 （ ） $ $ E4F592 4G HI498J798 K97L:5=7MN D2MF52 0C7:9C: OP7M749 Q2N - 文章编号： （ ） ! # $%’ $ # !( # ) 时频分析阶比跟踪技术! 郭 瑜，秦 树 人，梁 玉 前 （重庆大学 机械学院测试中心，重庆 ))) ） 摘 要：旋转机械运转时其旋转部件引起的故障，其产生的振动和噪声所表现出的特征和轴的转速 有密切关系。在这类故障的特征分析中，使用阶比谱分析比一般的频域分析更具有优势。文中对两种典 型的阶比跟踪法进行了较为系统的论述。在此基础上提出并介绍了正在研究的时频分析阶比跟踪技术， 时频分析阶比跟踪技术用纯软件的方法实现阶比跟踪，是对原有技术的有力补充，特别适合于虚拟测试 仪器发展的要求，有很好的应用前景。 关键词：旋转机械；阶比跟踪；时频分析；虚拟仪器 中图分类号： 文献标识码： *+!!$ , 振动分析是旋转机械现代状态监测和故障诊断的 于非平稳信号，并不直接满足傅立叶变换对信号的平 重要组成部分。旋转机械运转时其旋转部件引起的故 稳性要求，因此严格说来并不适合用常规的频谱分析 障，如轴的缺陷，齿轮、轴承的磨损、失效等，其产生的振 法分析，若人为地在应用中将这类信号假定为平稳信 动和噪声所表现出的特征和轴的转速有密切关系。在 号进行分析必然会导致较大的误差甚至错误。 这类故障的特征分析中，使用阶比谱分析比一般的频域 对非平稳信号的分析需用专门的非平稳信号的分 分析更易于检测出和转速相关的振动信号。作者对阶 析技术，近年来在这一领域的研究很多，常见的有短时 比谱分析极其实现方法作了较为系统的介绍，并在此基 傅立叶变换（ ）、 变换、 分布、小 0*/* 12345 6789:5 # ;7: 础上提出了崭新的时频分析阶比跟踪技术，为正在开发 波变换（ ）和阶比分析等，而在对旋转机械的振动分 6* 的虚拟旋转机械特征分析仪的实现奠定了基础。 析中，其信号与机器的转速有密切关系，采用阶比分析 更具优势。阶比代表每转的循环次数（也可理解为对 ! 阶比分析 应转速的倍数，例如某信号的振动频率为对应转轴旋 转频率的 倍，则其阶比为 ），可很好地表示和转速 !- ! 提出阶比分析的背景 ) ) 出于经济和安全的考虑，状态监测成为许多复杂 有关的振动。 过程的基本组成部分。状态监测系统必须计算高效并 !- 阶比谱分析仿真 在如下示例中仿真了一个频率 随主轴转速 变化 可靠，以使被监测对象的故障保持在最低水平。振动 !