滚动轴承故障特征提取技术研究

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1、Ｉ分类号：ＴＨ１６５．３１０２２０单位代码：ｋ密级：ｊＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ作硕±研究生学位论文滚动轴承故障特征提取技术研究论文题目；暴晶磊硕壬生；；指导教佩：刘继承教授学科专业；油气信息与控制工程研究方向：油气信息处理及传输ＨＬ２０１５６６＾０学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成，果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外本论文不包含其他个人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献

2、的个人和集体，均己在文中作了明确说明并表示谢意。、‘作者签名：寺痴痴円期：＾０化．６！学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部口或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕±学位论文全文数据库》、《中国博±学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：论文指导教师签名：

3、指导小组成员签名；在李Ｉ對絮艳Ｊ稽部ThesisfortheMasterdegreeinEngineeringResearchontheextractionoffaultfeatureforrollingbearingCandidate:NiePinleiTutor:LiuJichengSpecialty:OilgasinformationandcontrolengineeringDateoforalexamination:6thJune.2015University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学硕士研究生学位论文滚动轴承故障特征提取

4、技术研究摘要旋转机械广泛地应用于国民生产中的各个领域，而滚动轴承是旋转机械中的重要部件之一，滚动轴承的工作状态直接关系到旋转机械的运行。一般情况下，旋转机械多与其它若干设备共同构成一个系统，如果旋转机械出现故障，很可能会引发一系列的连锁反应，造成设备损坏，甚至出现人员伤亡等。可以看出，对滚动轴承的振动信号进行系统的研究，将能够极大的提高设备运行的稳定性，具有一定的理论与实际意义。Huang提出的HHT方法以其自适应性等优点被广泛应用于信号处理领域，众多学者对其进行了研究，该方法被认为是对以傅立叶变换为核心的传统信号分析方法的重大突破。本文针对HHT方法中，经验模态分解（Empiric

5、alModeDecomposition,EMD）产生的模态裂解现象，以及Hilbert变换产生的无法解释的负频率的问题，对HHT方法进行了一定的改进，具体研究内容如下：从滚动轴承的结构和滚动轴承的类型入手，总结并分析了滚动轴承的振动机理与振动类型，并在此基础上分析了滚动轴承的主要故障形式、故障的发展过程，并对滚动轴承振动信号的频率特征进行了分析。针对EMD方法中存在的模态裂解现象，以及Hilbert变换存在负频率的问题，提出用形态滤波和EMD-AR算法提取滚动轴承的故障特征频率，阐述了形态滤波、EMD算法的基本原理以及本文提出形态滤波和EMD-AR算法的基本原理，并用形态滤波和EMD

6、-AR算法对一模拟信号进行特征频率提取，证明该算法的有效性。简要说明FFT、HHT算法的基本原理，并分别用FFT方法、HHT方法以及形态滤波和EMD-AR方法提取滚动轴承的内圈故障特征频率，通过实验来证明本文算法中采用的形态滤波方法能够在一定程度上减小EMD中的模态裂解现象，克服Hilbert变换中出现负频率这一缺点，得到一个较为平滑的谱图，且故障特征频率的提取精度较高。关键词：旋转机械，滚动轴承，形态滤波，EMD，AR谱II东北石油大学硕士研究生学位论文ResearchOnTheExtractionOfFaultFeatureForRollingBearingABSTRACTRot

7、atingmachineryiswidelyusedineachfieldofnationalproduction,andtherollingbearingisoneoftheimportantpartsinrotatingmachinery,theworkingstateofrollingbearingisdirectlyrelatedtotheoperationofrotatingmachinery.Undernormalcircumstances,r