基于小波分析的滚动轴承的故障特征提取技术.pdfVIP

学兔兔 第 2期 (总第 159期) 机 械 工 程 与 自 动 化 N o．2 2010年 4月 MECHANICAI ENGINEERING ＆ AUT0M AT10N Apr． 文 章 编 号 ：1672—6413(2O10)O2—0127—02 基于小波分析 的滚动轴承 的故障特征提取技 术 刘春 光 ，谭 继 文 ，张 驰 (青岛理 X-大学 ， 山东 青 岛 266033) 摘 要 ：提出 了 一 种新 的滚 动 轴 承 电流 信 号 的故 障 特 征 提 取 方 法 ，利用 电流 传 感 器 把 测 得 的 电流 信 号 转 变 成 电 压 信 号 ．并对该 信 号进 行 小波 降噪 处 理 ，有效 地 剔 除 噪 声 的 干 扰 ，提高 了信 号 的信 噪 比 。用小 波 分 析 提 取 降 噪 后 电流 信 号 的 能 量 特 征 参数 ，以表 征 滚 动 轴 承 故 障 特 征 ，在频谱 图 中建 立 起 故 障 频 带 能 量 与滚 动 轴 承 状 态 的 映 射 关 系 ，为进 一 步 应 用 神经 网络 进 行 故 障 诊 断奠 定 了基 础 。 关 键 词 ：滚 动 轴 承 ； 小波 分 析 ；故 障特 征 中 图 分 类号 ：TH133．31 文 献 标 识 码 ：A 0 0 引 言 其 中 ：Ⅳ 为 霍 尔 系 数 ；d 为半 导 体 片 的 厚 度 。在 式 滚 动轴承 是旋转 机械 中的易 损部件 之 一 ，在 有滚 (1)中，电流 ，不变 ，可通过 测量霍 尔 电压推 算 出磁感 动轴承 的旋转 机械 中 ，大约 有 30 的机械 故障都 是 由 应 强度 的 大小 ，由此建 立 了磁场 与电压 信号 的联 系 。 滚动轴 承引起 的[1]。滚动 轴承 的 电流信 号包 含有 丰 富 的频率成 分 ，其 中包 含有 反映滚 动轴 承故 障征兆 的很 多有用信 息 ，怎样提 取这些 故障 特征 ，建 立起特 征参 数 到滚动 轴承 故障 的映射关 系是 故 障诊 断 的关键 。 由于电流 信号包 含 了非平稳 的干扰 信 号 ，在 对其 进 行特征 提取 之前有 必要进 行降 噪处理 ，将 信号 的噪 声 部分去 除 ，提取有用 信息 。对 这种信 号 的消噪 ，传 统 的傅立 叶分 析显得无 能 为力 ，因为傅 立 叶分析 是将 图 1 霍 尔 效 应 霍尔 电流传感 器 的工作 原理是 霍尔磁 平衡 式 。当 信 号完全在 频域 中进行 分析 ，它不 能给 出信 号在 某个 时间上 的变化情 况 ，使 得信 号在 时间轴 上 的任何 一个 电流流过 直导 线时 ，在 导线周 围产 生磁 场 ，磁 场 的大 突变都会影 响整 个谱 图 。小 波变换 是一 种 时频分 析方 小 与流过 导线 的 电流 的大小成 正 比 ，这 一磁场 可 以通 法 ，是把一 个 函数 分解 为小 波的基 本 函数 ，其 优 点是 过 软磁材 料来 聚集