文 成，周传德

(重庆科技学院 机械与动力工程学院，重庆 401331)

滚动轴承发生局部损伤类故障时会产生周期性冲击信号，若有效提取损伤或缺陷引起的脉冲成分，即能获得故障特征信息进行诊断。包络分析为轴承故障诊断常用方法，包络谱频率结构与所选频带有关，而频带选择问题是限制包络分析应用的主要因素之一。数学形态滤波处理信号只取决于信号的局部形状特征，无需预先设定滤波频带。形态滤波为基于数学形态学的非线性滤波方法，通过移动结构元素捕捉信号特征，在旋转机械故障诊断中得到一定应用，亦取得较好效果［1－3］。结构元素作为“滤波窗”，只有与待分析信号形状特征接近的结构元素滤波效果才能达到最佳。因此，结构元素设计在形态滤波中起关键作用。结构元素特征包括形状、尺度，尤其结构元素尺度对滤波质量影响较大。章立军等［4］在对齿轮故障研究中提出结构元素长度为冲击周期长度的0.6倍～0.8倍，由对比不同结构元素长度实验后获得，计算量过大且难以推广到其它故障研究领域。李豫川等［5］通过选择不同结构元素长度对信号进行形态滤波，据滤波后信号冲击特征幅值较大且变化较小时确定结构元素尺度，亦存在计算量大、强噪声情况下冲击特征幅值不易提取问题。胡爱军等［6］采用短结构元素与长结构元素相结合的形态滤波方法，在转子碰摩故障诊断中取得较好效果，但未说明长、短尺度确定的数学原则，较难推广应用。……