基于相关峭度共振解调的滚动轴承复合故障特征分离方法
2019-06-13胡爱军孙尚飞黄申申
振动与冲击 2019年8期
胡爱军,赵 军,孙尚飞,黄申申
(华北电力大学 机械工程系,河北 保定 071003)
当轴承的内圈、外圈、滚动体或保持架中发生局部故障时,产生的周期性冲击会激起轴承及相邻各部件的共振响应。共振解调是轴承故障特征提取和分离的有效方法[2],传统的共振解调技术在确定高频共振频带时,共振频带的中心频率和带宽需要人工选择,无法满足工程的广泛应用[3-4]。针对此问题,Antoni[5-6]提出了基于带通滤波器组的快速谱峭度算法,通过计算和比较各子频带的谱峭度自适应地定位共振频带,在轴承故障特征提取中取得了良好效果。文献[7]将谱峭度应用到轴承复合故障分析中,分别解调外圈及内圈故障激起的共振频带,实现了轴承复合故障特征的分离。但是,文献[8-9]指出,快速谱峭度算法容易受较高峰值脉冲的干扰,可能无法正确定位共振频带。同时,在轴承复合故障信号中,每一个轴承故障都可能会激起多个共振频带,当不同共振频带之间的峭度相差较大时,相对较小峭度的共振频带容易被掩盖,对复合故障特征的分离产生不利的影响。考虑到轴承故障冲击的周期特性,文献[10]提出了相关峭度的概念,并以其为目标函数解卷积出被噪声掩盖的连续性冲击信号。
综上所述,本文以相关峭度为评价指标,提出了基于相关峭度的共振解调方法。该方法沿频率轴平移滤波窗,通过设定不同故障的解卷积周期,计算每个带通滤波信号的相关峭度,形成不同故障解卷积周期的相关峭度曲线,根据筛选出的目标相关峭度曲线的最大值选择多个共振频带,进行共振解调处理。……
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