基于小波频谱分析的滚动轴承故障诊断研究

作者:杨学存 刊名:煤矿机械 上传者:蔡环

【摘要】提出了一种基于小波频谱分析的滚动轴承故障诊断方法。利用小波默认阈值方法进行数据消噪处理,并对消噪后振动数据进行了5层小波分解。根据轴承故障特征频率,对故障特征频率所在层进行小波重构,计算功率谱密度。对滚动轴承故障的振动信号的仿真结果表明,该方法能有效识别滚动轴承的内圈、外圈和滚动体故障。

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第 34卷第 Ol期 20l3年 01月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vo1.34 N0.0l Jan.2013 基于小波频谱分析的滚动轴承故障诊断研究 杨 学存 (西安科技大学 电气与控制工程学院,西安 710054) 摘 要 :提 出了一种基于小波频谱分析 的滚动轴承故障诊断方法。利用小波默认 阈值方法进 行数据消噪处理 。并对消噪后振动数据进行 了 5层小波分解。根据轴承故障特征频率 ,对故障特征 频率所在层进行小波重构 。计算功率谱密度。对滚动轴承故 障的振动信号的仿真结果表明,该方法 能有效识别滚动轴承的 内圈、外圈和滚动体故障。 关键词 :频谱 分析;滚动轴承;故障诊 断 中图分类号 :TH133.33 文献标志码 :A 文章编号 :1003—0794(2013)01—0289—03 Rolling Bearing Fault Diagnosis Research Based on W avelet Spectrum Analysis YANG Xue--cun (School of Electric and Control Engineering,Xi’nil University of Science and Technology,Xi’an 710054,China) Abstract:,I'IIe rolling bearing fault diagnosis method is proposed.Wavelet default threshold method is adopted to make data denoising processing,and 5 layer wavelet decompo sition is made to denoised vibration data.Wavelet reconstruction is done for the layer of fault characteristic frequency,power spectral density is computed finally.The simulation result for vibration sing al of rolling bearing fault denotes that this method can eectively identify the inner ring,outer ring and rolling body faults of rolling bearing. Key words:spectrum analysis;wiling beating;fault diagnosis 0 引言 轴承常用的故障诊断方法是振动分析法。一般 方式为 :通过安装在轴承座和箱体上 的振动传感器 来采 集滚动轴承的振动信号并储存 .传送到计算 机 。然后对振动数据进行深入分析 ,通过数据分析 的结果来判断滚动轴承是否存在故障。本文利用小 波分析理论 .将采集到的加速度振动数据进行小波 消噪 .然后进行小波分解和重构并最终计算 功率谱 密度 .通过分析功率谱密度和频率 的关系来判断轴 承的故障位置。 1 小波分析基本理论 小波分析(WA)是 20世纪 80年代 中期发展起 来的一 门新兴 的数学理论和方法.它是一种窗口大 小 (即窗 口面积 )固定但其形状可改变 ,时间窗和频 率窗都可改变的时频局部化分析方法。即在低频部 分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率 .在 高频部分具有较高的

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