周伟，胡雷，包丽，胡茑庆，周浪

(1.湖南工业大学 交通工程学院，湖南 株洲 412000；2.长沙衡量智能科技有限公司，长沙 410006；3.国防科技大学 装备综合保障技术重点实验室，长沙 410072)

轴承故障是引起整个设备故障或失效的主要原因之一。轴承故障诊断对于提高设备维护效率，避免因设备故障而造成重大经济损失或人员伤亡等具有重要意义[1]，常用于轴承故障诊断的振动信号处理方法可以很好地分析轴承故障特征，如包络解调分析、经验模态分解[2-3]、快速谱峭度[4-5]、调制信号双谱[6]等。

滚动轴承的外圈通常是固定的，外圈损伤一般出现在承载区，损伤引起的冲击幅值较大。相反，内圈和滚动体是运动部件，其在旋转过程中相对于承载区的位置是不断变化的，承受的载荷也在不断变化，损伤冲击幅值存在调制现象[1]。例如，滚动体以保持架转速绕轴公转，在载荷变化的影响下，损伤滚动体每公转一周，损伤冲击幅值周期性变化一次，调制频率为保持架频率fc。另外，考虑信号传递路径的影响，对于相同尺寸的损伤，外圈损伤的冲击强度通常要大于内圈和滚动体损伤的冲击强度。因此，轴承滚动体和内圈的损伤比外圈损伤更难以诊断[7]。

为提高轴承故障诊断能力，需采用预处理方法提高振动信号的信噪比。时域同步平均(Time Synchronous Averaging，TSA)[8]能够根据特征信号的周期将振动信号分成连续的若干段，信号段之间的严格同步对于TSA至关重要，因为小的相位误差会导致很大的信息损失，因此需要对振动信号进行角域重采样。……