柯燕亮， 王华庆， 唐 刚， 袁洪芳， 李岭阳

(1. 北京化工大学 机电工程学院， 北京 100029; 2. 北京化工大学 信息科学与技术学院， 北京 10029)

基于Teager峰值能量的低转速轴承故障特征提取方法

柯燕亮1， 王华庆1， 唐 刚1， 袁洪芳2， 李岭阳1

(1. 北京化工大学 机电工程学院， 北京 100029; 2. 北京化工大学 信息科学与技术学院， 北京 10029)

峰值冲击是轴承故障信号中的重要特征之一，明显的峰值冲击有利于其故障诊断，而低转速工况下轴承故障由于振动能量小，峰值冲击微弱，导致故障特征容易被噪声淹没，通常无法通过包络分析等方法提取。为了增强微弱故障信号中的峰值冲击，提取低转速轴承故障特征，提出了基于Teager峰值能量的故障特征提取方法。采用移动窗口截取原信号，计算截取信号段的峰峰值，从而构造峰峰值特征波形，增强故障信号中的峰值冲击；利用Teager能量算子对峰峰值特征波形进行解调，抑制噪声干扰，提取瞬时冲击成分；根据提取的Teager能量频谱判断轴承的运行状态。实验结果表明，该方法有效提取了低转速轴承的冲击特征，实现了故障的诊断。

低转速轴承； 故障诊断； 峰峰值特征波形； Teager能量算子

包络分析是轴承故障诊断常用的方法之一，能够有效地实现振动信号的解调及故障特征提取[1]，但是共振频带的选取，需要依靠人工的经验，降低了该方法的自适应性。EMD (Empirical Mode Decomposition) 是常用的时频分析方法之一，可以在没有先验知识的基础上，自适应地分解信号得到若干IMF分量[2-3]。虽然在分解过程中会产生模态混叠、边界效应等问题，但其升级版本EEMD以及CEEMD均能有效地克服模态混叠等问题。……