滚动轴承故障信号提取方法的研究□研究报告□仪器仪表用户16EICVol.202022No.3Doi:10.3969/j.issn.1671-1041.2022.03.002滚动轴承故障信号提取方法的研究赖宋红（浙江商业职业技术学院，杭州310153）摘要：滚动轴承的检测与故障诊断中主要应用的是振动分析法。采集轴承的振动信号，利用信号处理方法提取不同工作状态下信号的特征，通过这些特征，采用模式识别方法识别轴承状态，其中信号特征提取和状态识别是关键。本文研究了滚动轴承振动信号特征提取的主要方法。关键词：振动；时域分析；频谱分析中图分类号：TB535文献标志码：AStudyonthemethodofextractingrollingbearingfaultsignalLAISong-hong(ZhejiangBusinessCollege,Hangzhou310153,China)Abstract:Detectionofrollingbearingsandfaultdiagnosismainlyusesvibrationanalysis.Weshouldcollectvibrationsignalofbearing,makeuseofsignalprocessingmethodstoextractthecharacteristicsofthesignalunderdifferentworkingconditions,thenthroughthesecharacteristicsandpatternrecognitionmethods,wecanidentifythebearingcondition.Inthisprocessthesignalfeatureextractionandstaterecognitionarevital.Thispaperdiscussesthemainmethodofextractionofrollingbearingvibrationsignalfeature.Keywords:vibration;time-domainanalysis;frequencyanalysis0引言滚动轴承是旋转机械中应用最广泛的一种通用机械部件，在机械设备中起着承受载荷和传递动力的作用，运行状态是否正常往往直接影响到整台设备的性能。旋转机械的许多故障都与滚动轴承有着密切的关联。据统计，在使用滚动轴承的旋转机械设备中，约有30%的机械故障是与轴承损伤有关联的[1]。因此，对滚动轴承故障的准确诊断可以减少或杜绝事故的发生，最大限度地发挥轴承的工作潜力，节约开支，具有重大意义。本文主要研究了滚动轴承振动质量在线检测中用到的信号特征提取的方法。1滚动轴承振动机理在机械运转时，由于滚动轴承本身的结构特点、加工装配误差和运行过程中出现的故障等内部因素，以及传动轴上其他零部件的运动和力的作用等外部因素，当传动轴以一定的速度并在一定载荷下运转时对轴承和轴承座或外壳组成的振动系统产生激励，使该系统振动，其振动产生的机理如图1所示。图1滚动轴承振动产生原理实际诊断中，通过布置在轴承座或外圈的传感器拾取的振动信号是上述各种内部和外部激励源施加于滚动轴承系统的综合振动。如何从综合振动中把轴承故障引起的振动信号提取出来，从而有效地诊断出轴承的故障，这是滚动轴承故障诊断技术的关键所在。为了能够有效地把故障特征从综合振动中提取出来，这就需要研究滚动轴承故障引起振动信号的特征[2]。在实验室的旋转机械故障模拟实验台上对正常、滚动体有故障、内圈有故障和外圈有故障四种不同工作状态的轴承分别进行了振动信号的采集。本文数据采集系统由加速度传感器和测试仪器组成。加速度传感器选择IMI的608AII型号，其灵敏度为101mV/g，以磁吸方式安装在平坦的轴承座上。本文实验中采用丹麦的B&KType3560CPulse振动噪声测试仪对轴承振动信号进行数据采集与记录，振动信号采样频率设为65536Hz。2滚动轴承振动信号的时域分析以时间为自变量描述物理量是信号最基本、最直观的表达形式。在时域内对信号进行滤波、放大、统计特征计算、相关性分析等处理，统称为信号的时域分析。通过时域分析方法，可以有效提高信噪比，求取信号波形在不同时刻的相似性和关联性，获得反映机械设备运行状态的特征参数，为机械系统动态的分析和故障的诊断提供有效的信息。2.1时域有量纲特征参数对滚动轴承进行时域处理最常用的有量纲特征参数指标有均方根值、峰值、均值和方差等。在滚动轴承正常、滚动体故障、内圈故障和外圈故障本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！