郝高岩， 刘永强， 廖英英

(石家庄铁道大学 机械工程学院，石家庄　050043)



一种基于改进阶次包络谱的滚动轴承故障诊断算法

郝高岩， 刘永强， 廖英英

(石家庄铁道大学 机械工程学院，石家庄050043)

针对变转速工况下滚动轴承故障特征的提取问题，提出了一种基于滤波定阶理论的改进阶次包络谱分析方法。该方法在包络解调后，先对信号进行低通滤波，在确定计算阶次跟踪(COT)的重采样频率并进行重采样后，再对重采样后的包络曲线进行离散傅里叶变换得到阶次包络谱。通过仿真信号和实验数据对该算法进行验证，结果表明：该算法适用于变转速工况的轴承故障诊断，和传统阶次包络谱算法相比，该算法为角域重采样中重采样率的设置提供了一种方法，可以有效避免阶次混叠现象和降低重采样率。

非平稳；阶次包络谱；重采样；阶次混叠

滚动轴承是旋转机械设备中应用最广泛的机械零件之一，同时也是最容易损坏的零件之一，尤其是在载荷比较大，转速变化剧烈的启停阶段更易损坏。因此，针对非平稳工况下轴承故障诊断算法的研究具有重要的实际意义。

当轴承内圈、外圈、保持架或滚子出现局部损伤时，会出现周期性的冲击，这些冲击会对轴承系统固有振动(或其他固有振动，如传感器谐振)信号形成调制，冲击出现的频率(调制频率)为内圈、外圈等的通过频率[1]，因此可以通过包络解调的方法提取出轴承故障特征频率。

在转速变化工况下，轴承振动信号为非平稳信号，并不直接满足傅立叶变换对信号的平稳性要求,若人为将这类信号假定为平稳信号进行处理,结果将产生严重的“频率模糊”现象[2-3]。……