陈昊，张永祥，黄包裕

(海军工程大学 动力工程学院，武汉 430000)

当轴承定转速运行时，轴承故障产生的冲击时间间隔相等，可以直接利用传统的信号处理方法进行时、频域分析；但轴的转速在实际工作过程中是变化的，轴承的故障特征频率不再固定不变，而是与转速成正比，直接采用定转速工况轴承故障诊断方法对信号进行处理会出现频率模糊现象。针对变转速工况下的信号分析方法主要有2类：1)以时频分析方法为代表的故障诊断方法，将信号通过时频变换转换至时频域内得到信号的瞬时频率，通过进一步分析提取故障特征信号[1]，常见的有STFT、希尔伯特变换、Wigner-Ville分布以及S变换等；2)以包络为核心的故障诊断方法，其关键在于消除变转速给信号带来的影响，阶次分析法是解决此类问题的常用方法，其核心是采用合适的重采样策略，将时域上的非平稳信号转换为角域循环平稳信号。

共振解调是轴承故障诊断中常用的方法，当轴承故障时，滚动体经过故障点会产生冲击，由于冲击时间短，频带宽，会引起轴承座、传感器等相关结构的共振[2]，共振频率不随转速的变化而变化。但在变转速工况下，共振频率在阶次谱上不再是固定的一点，而是随着转速和时间不断变化，因此，相对于定转速工况，变转速工况下振动信号的阶次滤波器的参数选取更为复杂。文献[3]整合小波包络、计算阶次跟踪和频谱分析对轴承振动信号进行了整体分析，提出了一种基于最大相对能量与Renyi熵比的尺度选择准则，以确定小波分析的最优分解尺度并成功提取出了故障特征，但处理过程中需不断重复执行计算阶次跟踪，计算量明显增大。……