变转速条件下火车轴承早期故障特征提取方法研究

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1、密级：保密期限领士学位论文题目：变转速条件下火车轴承早期故障特征提取方法研究学号姓名专业检技沐及自动化装置导师高宝⑩学院年月日中国■北京密级：保密期限分却會大硕士学位论文题目：变转速条件下火车轴承早期故障特征提取方法研究学号：姓名：周德专业：检测技术及自动化装置导师高宝成学院：自动化年月独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本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，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他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

2、所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。，申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于

3、保密范围，适用本授权书。本人签名：狐、日期导师签名闩期变转速条件下火车轴承早期故障特征提取方法研究摘要安全是铁路运输永恒的主题。我国现拥有铁路货车多万辆，滚动轴承作为其中的重要机械零部件，由于长期重载、碰磨运行，极易发生表面剥离等故障，轻则造成列车停运晚点，重则导致热轴、燃轴、切轴、脱轨颠覆等恶性事故，对其实施早期故障诊断至关重要。故障特征提取是故障诊断技术中的首要环节，只有对故障特征信号进行检测并提取之后才能继续后续故障诊断过程。现有研究在故障特征频率提取、共振频带参数优取、缺陷特性识别、故障模式分类等方面已取得一些重要成果，但是目前旋转轴承故障诊断主要基于系统的平稳

4、特征，如平稳振动时的频率、幅值、相位等，并不适用于升、降过程中的振动信号。为了解决这些问题，更好地对旋转轴承的非平稳信号进行分析，揭示其故障特征，亟需探索故障特征提取的方法，发展新的故障特征提取技术。本文以变转速滚动轴承故障诊断中的振动信号为对象，就其信号故障特征提取进行了理论、方法及实验研究。转速估计是研究变转速轴承振动特性的关键技术之一本文针对变转速条件下火年轴承振动信号的特点，研究了变转速轴承转速提取技术，提出一种火乍轴承变速阶段转速估计方法—估计法（，。该方法采用对轴承振动信号进行时频分析，求得离散的时间对应的频率，然后运用祌经网络曲线拟合算法实现对轴承信号的瞬

5、时频率估计，进而进行轴承转速估方法降低了噪声等对瞬时频率估计及轴承转速估计结來的影响，实现丫对变转速条件下火车货车轴承的转速估计，且结果桔度高。仿處试验验证丫本方法的正确性。为解决变转速轴承振动倍号临近阶比分离问题，研究了变转速滚动轴承临近阶比分离技术，提出一种基于和谱峰搜索的分离方法。该方法采进行混合信号的分离后，后应用谱峰搜索方法将分离信号进行提纯，并提取出单一分量阶比信号从而提高临近阶比分离效果。仿实验验证丫本方法的正确性。关键词：变转速轴承；转速估计；阶比分离；故障特征提取THEEARLYFAULTFEATUREEXTRACTIONOFTRAINBEARINGS

6、UNDERTHECONDITIONOFVARIABLESPEEDABSTRACTSafetyistheeternalthemeofrailwaytransportation.Therearemorethan60railwaytrucksinchina.Rollingbearingasoneoftheimportantmechanicalpartseasilyhassurfacedetachmentfault,Whichleadstoaccidentssuchasshaftoverheating,shaftbreakingorderailment.Thereforethe

7、implementationofearlyfaultdiagnosisisveryimportant.Faultfeatureextractionistheprimarypartofthefaultdiagnosistechnology.Thecurrentrotarybearingfaultdiagnosisbasedonsteadycharacteristicsofthestationaryvibrationsystem,suchasfrequency,amplitudeandphase,itisnotappropriateforth