第34卷第1期 2016年1月
按械兴重子
MACHINERY & ELECTRONICS
基于包络分析的滚动轴承故障诊断研究
马益书，黄亚宇，吴政
（昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650500）
Vol, 34 No. 1 Jan.2016
摘要：在研究滚动轴承振动机理的基础上，提出了利用对振动信号进行包络分析，以及特征提取的方法来进行故障类型的判断。在QPZZ-Ⅱ型故障模拟实验台上进行了滚动轴承实验，对振动信号进行包络分析和特征提取，准确地判断出了滚动轴承的故障类型，证明了该方法是有效的。
关建词：滚动抽承；故障诊断；特征提取；包络分析
中图分类号：TH133.31文献标识码：A文章编号：1001-2257(2016)01-0063-04
Study on Fault Diagnosis of Rolling Bearing Based on Envelope Analysis
MAYishu,HUANGYayu,WUZheng
(Faculty of Mechanical and Electrical Engineering,Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500,China)
Abstract: To judge the fault type of rolling bearings, the method of envelope analysis and feature ex traction of vibration signal is presented on the basis of studying the vibration mechanism of the rolling bearing.By the rolling bearing experiment on the QPZZ -II fault simulation test bench, and envelope a-nalysis and feature extraction of vibration signal, the fault types of rolling bearing are accurately judged. The method is proved to be effective.
Keywords:rolling bearing;fault diagnosis;featureextraction; envelope analysis
0引言
随着现代化工业的发展，设备能否安全可靠地以最佳状态运行，对于保证产品质量、提高生产效益以及保障生产安全都具有十分重要的意义。滚动轴承是各类旋转机械的重要组成部件，它的运行状态好坏直接影响到整台机器的性能。据相关资料统计[1]，轴承的故障率高达19%。传统的滚动轴承故障诊断主要依靠操作人员凭经验进行测试和分析，这给滚动轴承故障诊断的精确实施带来了困难。因此，对滚动轴承进行故障诊断显得尤为重要。振动分析法是目前应用最广泛的故障诊断方法。在工况中，滚动轴承由于损伤等故障会产生冲击振动。振动信号携带着轴承较全面的信息，通过
采集分析振动信号来获得滚动轴承的故障敏感特征，以达到后续精准的模式识别。
在此，在QPZZ-耳型故障模拟实验台上进行了滚动轴承实验，对振动信号进行包络分析和特征提取，采用时域特征和频域特征构成了三维特征[2]，由二维特征的散点图对轴承的故障类型进行判断。
1理论基础
1.1滚动轴承振动机理
滚动轴承的主要故障形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、锈蚀和断裂等。当轴承元件（包括外圈、内圈和滚动体）的工作表面出现局部缺陷时，会以一定的通过频率产生一系列宽带冲击，通过
收稿日期：201509-16
作者简介：马益书（1989一），男，期南邵阳人，硕士研究生，研究方向为数字化设计与制造；黄亚字（1963一），男，四川绵阳人，教授，研
究方向为数字化设计与制造，机械系统动力学，基于TRIZ的计算机辅助创新研究与应用；吴政（1990一），男，潮南邵阳人，硕士研究生，研究方向为数字化设计与制造。
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