基于位移信号和近似熵的轴承加工质量动态检测技术.pdf

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1、2014年第3期工业仪表与自动化装置·3·基于位移信号和近似熵的轴承加工质量动态检测技术徐光华h，赵国强h，印建安，姜阔胜h，张虎h，陶唐飞h’(1．西安交通大学a．机械工程学院；b．机械制造系统工程国家重点实验室，西安710049；2．陕西鼓风机(集团)有限公司，西安710075)摘要：该文提出通过高精度电涡流传感器来采集轴承表面位移信号，并使用近似熵指标对信号进行分析，最终实现滚动轴承动态质量的评估。实验结果表明，所提出的方法能够清晰地鉴别轴承损伤位置及缺陷类型，为实际生产提供了参考和依据。关键词：滚动轴承；动态检测；近似熵；表面位移中图分类号：

2、TP274．5文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)03—0003—04ProcessingqualitydynamicdetectiontechnologyofbearingbasedonthedisplacementsignalandapproximateentropyXUGuanghua，ZHAOGuoqiang，YINJian’an，JIANGKuosheng，ZHANGHu，TAOTangfei’(1a．SchoolofMechanicalEngineering；b．StateKeyLaboratoryforManufact

3、uringSystemsEngineering，Xi'anfiaotongUniversity，Xi'an710049，China；2．ShaanxiBlower(Group)Co．Ltd，Xi'an710075，China)Abstract：Thispaperproposetocollectsurfacedisplacementsignalsofbearingbyhigh·-precisioned--dycurrentsensoranduseapproximateentropyindexforsignalanalysis，andultimately

4、assesstherollingbearingdynamicquality．Experimentalresuhsshowthattheproposedmethodcanclearlyidentifythelo—cationandtypesofbearingdefects，itcouldprovideareferencetotheactualproduction．Keywords：rollingbearing；dynamicdetection；approximateentropy；displacementsignal态几何参数的检测；第二步是装配后的动

5、态检测，主0引言要依靠厂家自主研制的轴承试验机对装配后的轴承与滚动轴承状态监测和故障诊断不同，滚动轴进行质量评估，并根据噪声和振动强度对轴承进行承加工质量检测具有特征信号微弱的特点，对传感分级。这种检测方式的缺点是严重依赖操作人员的器和后续信号处理方法提出了更高的要求。目前的主观判断，且材料检测需要大量员工进行操作，对人检测技术存在无法定量评估正常轴承生产制造中的员和费用造成了巨大的浪费，而装配后的动态检测质量缺陷以及溯源故障工序等问题J。电涡流传结果仅能实现粗略的分级，无法获取质量问题的溯感器能够清晰获得滚动体运转时所引起的外圈变形源信息。信息，不

6、同加工质量问题所引起的外圈变形信息在基于以上问题，该文提出的基于近似熵的滚动表面位移信号中有不同的特征表现。目前，国内外轴承质量动态检测技术，旨在融合以往两步技术。企业的滚动轴承出厂质量检测技术主要包含两个步该方法提出采用电涡流传感器获取轴承运转时的表骤：第一步是材料检测，主要是利用传统的圆度仪、面位移信号作为新的信号源，同时引入近似熵的算粗糙度仪等对装配之前的滚动轴承各零部件进行静法，最终实现滚动轴承质量的动态检测。收稿日期：2013—12—061滚动轴承位移信号的特点及应用基金项目：国家高技术研究发展汁划(863)项目资助(2012AA04091

7、3)1．1滚动轴承位移信号的特点作者简介：赵国强，西安交通大学硕士研究生，研究方向为多工况下滚动轴承故障诊断技术。在滚动轴承运行的过程中，轴承安装在轴承座··工业仪表与自动化装置2014年第3期中，外圈固定不动，内圈随轴一起转动，此时假设滚动会变大；其余种类的动态质量不良，如表面损伤、道与滚动体之间只存在纯滚动，没有滑动。当滚动几何误差、缺件等也会引起信号变化。损伤轴承的体经过承载区的某一个点时，这个点由于受到滚动位移信号总体发生了很大波动，并且信号中包含有体的压迫，将会产生局部位移变形。这种变形量的很多冲击成分；几何误差或者缺陷属于严重动态质大小将

8、随着滚动体与传感器探头之间的距离改变而量不良，会在信号中引起和图中类似的情况；滚动体改变。动态检测的过程如图