刘东东， 程卫东， 温伟刚

(北京交通大学 机械与电子控制工程学院， 北京 100044)

滚动轴承是旋转机械最关键的部件之一，由于其常处于变载荷﹑变转速的工况中，工作环境恶劣，极易发生故障[1-2]。阶比跟踪技术是最常用的处理时变工况下振动信号的方法[3]。阶比分析中鉴相时标的确定需要转速信息，转速可以通过转速计测取，也可以在信号中提取[4]。由于测取转速受到安装成本以及安装空间的限制，如何提取转速引起学者的研究。文献[5]提出了基于多尺度线调频基的稀疏信号分解方法，自适应地选取适当尺度对振动信号投影分解，提取齿轮包络信号的瞬时频率。但是处理滚动轴承振动信号时，高幅值的故障特征频率(Fault Characteristic Frequency, FCF)会干扰转频的提取。文献[6]使用FCF代替转频对信号重采样，根据故障特征阶比模板判断轴承故障。文献[7]根据估计转频的范围构造一组带通滤波器对特征频率进行滤波，根据依靠等效转频采样得到的故障相角域判断轴承状态。虽然根据等效转频进行阶比分析可以恢复信号的周期性，但是等角度重采样过程复杂，计算效率较低[8]。文献[9]也证明阶比分析存在包络畸变现象。

广义解调时频分析算法[10]可以将时频分布为倾斜、非线性的频率分量转换成平行于时间轴的频率。由于其非常适用于处理非稳态的调幅-调频信号，已经开始应用于振动信号的处理。文献[11]使用广义解调时频分析，将齿轮振动信号分解为若干个单分量信号，再对各个单分量信号进行包络分析，得到包络阶次谱。……