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1、本科毕业设计（20届）小波分析及在轴承故障诊断中的应用摘 要【摘要】27本文研究的内容是小波分析在轴承故障诊断中的应用。主要是利用小波分析中的尺度分析方法，因小波分析具有良好的时-频定位特性及对信号的自适应能力，故而能对各种时变信号进行分解。小波变换中具有多分辨率分析的特点，因此具有对非平稳信号局部化分析的优点，适合探测正常信号中夹带的瞬态反常现象并展示其成分。对于表面损伤类故障我们可以看到损伤点滚过轴承元件表面会出现冲击力（脉冲力），产生的信号很宽往往就会掩盖住轴承系统的固有的频率使得轴承的产生振动。这种因为表面损伤故障引起的振动响有
2、时会被较大的振动信号覆盖了，使得我们在功率谱中无法分辨出来。故所以要用小波分析信号的时域和频域这种特性,然后故障进行数学计算算出外,内环及滚动体的故障频率。接着对信号进行变换和重构，最后通过希尔波特变换进行解调和细化频谱分析，这样我们就可以从轴承中检测出故障信号，再判断轴承发生故障的部位。最后一步计划是设计GUI界面,通过GUI的工具对波形信号进行进一步细化的仿真分析。【关键词】尺度分析方法；小波变化；时域；频域。Abstract【ABSTRACT】Thecontentsofthispaperistowaveletanalysisinb
3、earingfaultdiagnosis.Mainlyinthescaleofwaveletanalysismethod,becausewaveletanalysishasgoodtime-27frequencylocalizationpropertiesandadaptivecapacityofthesignal,thereforeavarietyoftime-varyingsignalscanbedecomposed.Waveletanalysishasthecharacteristicsofmulti-resolution,soi
4、thastonon-stationarysignalanalysisoftheadvantagesoflocalization,thenormalsignalfordetectinganomaliesoftransiententrainmentandshowitscomposition.Fortheclassofsurfacedamagepointoffailurewecanseethedamagetherewillberolledoverthebearingelementsurfaceimpact(pulsepower),theres
5、ultingsignalwilltendtoconcealtheverywidebearingsystemnaturalfrequencyofvibrationmakesthebearings.Suchassurfacedamagecausedbythevibrationofringfaultsaresometimescoveredalargevibrationsignal,makingthepowerspectrumwecannottellthedifference.Sowhyuseofwaveletanalysisandtimedo
6、mainfrequencydomainthisfeature,thenfailuretoworkoutmathematicalcalculations,theinnerringandrollingelementfaultfrequency.Then,thesignaltransformationandreconstruction,andfinallydemodulatedbyHilberttransformandrefinethespectrum,sothatwecandetectfromthebearingfaultsignal,an
7、dthendeterminethesiteofbearingfailure.ThelaststepplanisdesignedGUIinterface,throughtheGUItoolstofurtherrefinethesignalwaveformsimulationanalysis.【KEYWORDS】Scaleanalysis;wavelettransform;timedomain;frequencydomain.目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV1绪论11.1小波分析在轴承故障诊断的背景和意义1271.2设备故障
8、诊断技术的研究内容21.3机械设备故障诊断的发展过程21.4小波分析的发展史31.5小波分析在轴承诊断的现状32小波分析52.2小波分析的数学基础52.2.1傅里叶变换52.2.2小波变换的由来和作用62.
