[發明專利]一種基于階躍?沖擊原子庫MP算法的軸承故障定量診斷方法

有效

• 申請號: 201410356816.8
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104091088B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 崔玲麗;鄔娜;馬春青;吳春光;翟浩
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G01M13/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于階躍-沖擊原子庫MP算法的軸承故障定量診斷方法，其特征在于：該方法包括S1采集軸承振動信號；S2對軸承振動信號進行基于階躍-沖擊原子庫MP算法分解和重構信號；S3對重構信號時域波形處理進行故障預估，提取各個重構原子進行偏差篩選進行故障二次估計，兩次估計值求取平均值獲得最終故障值；

滾珠滾過故障所需時間為

Δt0=l0πD0fc]]>

其中，l₀表示故障尺寸，D₀表示軸承外徑，D₀＝D_p+d，f_c表示保持架轉頻，f_r為軸的轉頻，α為壓力角；

因此，滾珠滾過滾過故障所需的時間為

Δt0=l0π(Dp+d)2fr(1-dDp)=2l0Dpπfr(Dp2-d2)]]>

而當故障直徑小于滾珠直徑時，當滾珠與故障后邊緣碰撞時，此時滾珠中心所經過的距離恰好為故障尺寸的一半，因此，兩次沖擊之間的時間間隔為

Δt=Δt02]]>

因此，故障大小與兩次沖擊之間時間間隔的關系式為

l0=πfr(Dp2-d2)DpΔt]]>

兩次沖擊分別為階躍響應和沖擊響應，即階躍響應發生的時刻在沖擊響應發生時刻的前Δt時間，沖擊時刻發生的時間為u，因此，階躍響應發生的時刻為u-Δt；

沖擊響應的表達式為

ximp=e-(t-u)τsin(2πfnt)]]>

階躍響應的表達式為

xstep=(e-(t-u-Δt)3×τ×-cos(2π×(fn6)×t)+e-(t-u)5×τ)]]>

因此，階躍-沖擊原子庫的基函數模型為：

x＝a·x_imp+x_step

其中，u為沖擊發生的時刻，τ為系統阻尼系數，f_n為系統固有頻率，a為沖擊成分與階躍成分能量比；對基函數中各個參數進行離散化賦值，定義原子庫，D(u，τ，f_n，l₀)＝{g_i，i＝1，2，3，…，m，…}，其中，D(u，τ，f_n，l₀)為階躍-沖擊原子庫，g_i為原子，||g_i||＝1，是經歸一化處理后具有單位能量的原子，m為原子個數。