基于全矢谱的风电轴承故障诊断-机械电子工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者： 日期： 年 月 日 学位论文使用授权声明 本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。 根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州 大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学 位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑 州大学。必威体育官网网址论文在解密后应遵守此规定。 学位论文作者： 日期： 年 月 日 摘要 摘要 摘要 Hilbert 解调和 HHT 变换比较适用于非线性、非平稳性振动信号的分析，能 对故障特征信息进行有效提取，在风电机组滚动轴承的故障诊断的应用中取得 了较好的效果。然而，由于传统的单通道振动信号不能全面地反映滚动轴承的 实际运行状态，会对基于 Hilbert 解调和 HHT 变换的传统诊断方法的有效性和可 靠性造成一定的影响。 为了改善这种状况，提出了两种改进的滚动轴承故障诊断方法，即全矢 Hilbert 解调和全矢 HHT 时域边际谱方法。主要的研究内容如下： 介绍了滚动轴承的常见失效形式及原因，系统分析了轴承的振动机理和频 谱成分。对全矢谱、Hilbert 解调和 HHT 变换的进行了理论阐述，详细介绍了全 矢谱的数值算法，并通过实例分析来说明全矢谱分析能够有效地对双通道同源 信息进行融合，从而克服了传统频谱分析时不同方向的振动信号频谱结构的差 异性，使频谱结构表达唯一，为基于全矢谱的故障诊断提供了可靠的特征信息。 分别在轴承试验机和 WTDS 试验台上进行了滚动轴承全周期疲劳寿命实验 和典型故障实验，将全矢谱分析分别与 Hilbert 解调方法、HHT 边际谱方法相结 合，提出了全矢 Hilbert 解调方法和全矢 HHT 时域边际谱方法，进行了理论阐述 和计算机仿真，并应用于滚动轴承故障诊断的实验中。实验结果表明，全矢 Hilbert 解调方法和全矢 HHT 时域边际谱是有效、可靠的诊断方法，可以应用于风电机 组滚动轴承的故障诊断。 关键词：滚动轴承；故障诊断；信息融合；全矢 Hilbert 解调；全矢 HHT 时域边 际谱 I Astract Astract Abstract Hilbert demodulation and HHT both are effective methods to process the nonlinear and non-stationary signals and are able to recognize the fault characteristics effectively, which have been applied into the fault diagnosis for wind turbines rolling bearings successfully. However, the validity and reliability of the traditional diagnosis based on one-chanel vibration signal is reduced, because one-chanel vibration signal can not fully refect the actual running state of the rolling bearings in fact. To improve this situation, two new methods to diagnose rolling bearing faults were put forward, namely Full Vector Hilbert demodulation and Full Vector HHT marginal time spectrum. The main research is as follows: This paper introduces the common failure styles, the failure mechanism, the vibration characteristic of rolling bearings and the theory of F