基于局域波分解技术的货车滚动轴承故障诊断技术研究

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1、Ｍ｜｜｜．Ｉ密级：公开？麥养我遣未毒论文类型：应用研究方Ｓ打ＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩ置ＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ＾工程硕±学位论文基于局域波分解技术的货车滚动轴承故障诊断技术研究ＦａｕｌｔＤｉａｇｎｏｓｅｏｆＲｏ化ｎＢｅａｒｉｎＲｅｓｅａｒｃｈｇｇ－ｗａｖｅＢａｓｅｄｏｎＬｏｃａｌＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ语养单位：机械工愁学晓专业领域：祝械工程榮学生姓雀：汪星宗校内导师：杨绍普教授＇＇‘

2、节校外导师：耿祥健教授级窩工二五年六月＇：．．儀馨．独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方夕ｂ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名；立菱日期；人７＾关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用

3、学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可１＾采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）作者签名；也１曰期；）乂／ｖ‘ｒ＾导师签名；才日期；心Ｚｊ密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文基于局域波分解技术的货车滚动轴承故障诊断技术研究FaultDiag

4、noseofRollingBearingResearchBasedonLocal-waveDecompositionTechnology培养单位：机械工程学院专业领域：机械工程学生姓名：汪星校内导师：杨绍普教授校外导师：耿祥健教授级高工二○一五年六月摘要摘要本论文对货车滚动轴承故障诊断进行了理论与实验研究。针对局域波分解的局限性，提出了改进的局域波分解算法，通过数值仿真验证了该方法的正确性，并将该方法运用到轴承故障诊断系统中，实验验证了算法的正确性。主要研究内容如下：(1)首先叙述了轴承故障诊断研究的历史与发

5、展现状，指出了本论文研究的目的与意义。介绍了滚动轴承的基本结构和故障类型，对其振动形态和故障特征频率进行了计算，并对本论文研究所采用的实验台和软件进行了介绍。(2)分析了局域波分解的基本原理及其存在的端点效应的问题，介绍了三种解决端点效应的方法：极值延拓法、镜像延拓法、端点匹配特征波延拓法，利用这些方法对局域波分解进行了数学仿真，仿真结果显示端点匹配特征波延拓法解决端点效应效果比其他两种方法更好。该方法摒弃了传统方法去除首尾一段数据的思想，结合被分解数据特点有效抑制了端点效应，使得到的经验模态分量更加能够突出

6、组分信号的特征频率，避免失真带来的影响。(3)详细分析了产生模态混叠的原因，利用改进的EMD-ICA方法来有效地避免了异常事件引起模态混叠而带来的不便，使局域波分解方法更加精确、有效；针对局域波分解的虚假分量问题，分别利用互相关系数法和互信息法进行了数值仿真，仿真发现利用互信息法辨别虚假分量可以排除其他分量的干扰，并将改进的局域波分解方法用于外圈、滚子、内圈三种故障信号分析中，结果表明了该方法的可行性。(4)进行了机车走行部轴承故障诊断系统的设计。从虚拟仪器的基本概念和特点两方面详细介绍了机车走行部轴承故障诊

7、断系统的软件平台——虚拟仪器。并以改进的局域波分析法作为理论基础设计了精密诊断模块，由于采用了先进的MathScript节点，使系统具有了良好人机交互界面，同时还拥有强大的计算能力。最后分别以含有内圈、外圈、滚子故障的轴承为例进行了实验验证。关键词：铁路货车滚动轴承；局域波分解法；故障诊断；虚拟仪器AbstractAbstractInthisthesisthefaultdiagnoseoftrainbearingisstudiedtheoreticallyandexperimentally.Aimingatt

8、helimitationoflocalwavedecomposition,thethesisproposesanimprovedarithmeticandverifiesthecorrectnessofitthroughdigitalsimulationandexperiments.Themaincontentaresummarizedasfollows:(1)Toindicatethepurpos