基于最优小波基的轴承故障状态特征提取方法研究

针对轴承故障诊断中最优小波基的选取问题,通过计算SUMVAR值选取最优小波基。用不同小波基对轴承故障仿真信号和故障实验信号进行降噪处理,分析降噪后信号与原信号的能量比值,降噪后信号与原信号标准差,峭度等指标,验证所选小波基的优越性。并对使用最优小波基降噪后信号做希尔伯特包络解调分析,结果表明,该方法能准确提取轴承故障特征频率。     

裂纹故障对轮齿时变啮合刚度的影响分析

针对裂纹引起齿轮时变啮合刚度（TVMS）减小这一现象,研究了裂纹故障对TVMS的影响规律。首先,构建了完整的轮齿齿廓曲线,基于传统势能法分析了相邻齿耦合效应对TVMS的影响,对TVMS计算公式进行修正。其次,采用有限元法确定了裂纹萌生点所在位置,提出了一种沿深度拓展的裂纹曲线,分析了裂纹深度对TVMS和负载分担比的影响,研究了裂纹同时沿深度与长度方向拓展的中早期故障模型。最后,构建了不同故障齿轮副模型,采用有限元法对裂纹沿深度结果进行验证,结果表明势能法与有限元法相吻合。     

冗余提升小波的最优分解层数的确定

针对目前所采集的机械设备故障振动信号中包含大量的强噪声信号,将奇异谱分析方法引入到冗余提升第二代小波阈值算法中,实现了一种基于奇异谱分析的冗余提升第二代小波最优分解层数的自适应选择。主要根据冗余提升小波分解过程中细节信号的奇异谱特性来确定最优分解层数,并与冗余提升小波阈值降噪方法相结合,实现降噪效果最优的自适应选择。通过对比不同分解层数的降噪效果,可以有效提高冗余提升小波降噪中的使用性能。仿真和工程振动信号分析结果验证了该方法的有效性。     

基于循环平稳解调的齿轮裂纹早期故障诊断研究

齿轮轮齿发生早期裂纹时,裂纹故障信号十分微弱.为了有效提取早期裂纹故障特征,提出基于循环平稳解调的早期故障诊断方法.该方法首先去除振动信号中的啮合基频及其谐波成分,得到残余信号,然后针对残余信号进行循环平稳解调分析和处理.仿真及工程实例分析结果表明,所提出的方法能成功地将齿轮早期裂纹故障信息从复杂的振动中提取出来,更有利于及早发现故障并且判断故障的严重程度.     

共振解调技术在设备故障诊断中的应用

共振解调技术是利用冲击脉冲含有无限丰富频谱成分的特点来提取设备在运转过程中存在的冲击故障的一种有效方法.介绍了共振解调技术在国内外机械设备故障诊断中的应用情况,通过齿轮的仿真数据验证了共振解调提取微冲击信号的有效性,并且利用该技术成功提取了某钢厂精轧机振动信号中的故障信息.     

基于单片机无线通信技术的盲人交通提示系统设计

为解决盲人交通问题,研究开发了一种新型交通语音提示系统。采用AT89S51单片机结合无线射频芯片NRF401的方法,为盲人设计一套便携式的信号发送/接收终端,以半双工通信的方式和ISD1420语音录放模块来共同实现交通灯信号的无线语音提示功能,性能比现有语音提示系统有了较大提高。     

基于差分振子的轴承早期故障可视化检测

运用实验的方法得出了差分振子检测的上下限频率,振子检测的上限频率只要满足采样定理即可.振子的下限检测频率与采样频率有关,在采样频率一定的条件下,振子的下限检测频率大约为采样频率的1/650,当采样频率过高时,不论振子相图收敛于极点还是极环都呈现出饼形.利用差分振子相图变化的特点,对现场数据进行分析,发现了设备故障从无到有的相图变化,为设备状态检测提供了一种方法.     

故障齿轮啮合刚度综合计算方法

为了有效、准确地计算含故障齿轮的时变啮合刚度,提出了一种基于传统能量法的改进方法,结合改进能量法和有限元法的各自优点,即应用改进能量法快速计算故障齿轮无故障轮齿的啮合刚度,利用有限元法精确地计算故障轮齿有故障部位的啮合刚度.仿真示例结果表明:与能量法和有限元法相比,该方法能快速、准确地仿真故障齿轮的时变啮合刚度并且适用于齿轮系统振动响应的计算.     

基于振动响应机理的轴承故障定量诊断及量化分析

为了解决轴承损伤尺寸难以诊断的问题,建立滚动轴承非线性振动的动力学模型,并通过解析法求解轴承4种不同大小的故障振动信号响应,根据故障轴承响应信号的双冲击时间间隔对轴承故障进行定量分析,分析结果表明了该定量分析方法的准确性.进而对多组不同故障大小的轴承数据进行统计学分析,建立了轴承外圈损伤程度区间.滚动轴承外圈实验结果验证了提出的基于故障机理的轴承故障定量诊断方法的有效性.