.680 北京科技大学学报 第35卷 外圈故障滚动轴承信号进行传统的谱相关分析和改 出轴承外圈故障的频率特征，而且也能反映出故障 进的谱相关分析，并向Q轴方向进行能量累积，结 的劣化趋势.此外，在谱图中出现了2.2Hz的频率 果如下， 成分，对应于转频的二倍频，可以判定试验台存在 从图11和图12可以看出：随着滚动轴承外圈 不对中的故障，即减速箱的输出轴与滚动轴承所在 故障的加深，传统的谱相关分析方法能反映出故障 的主轴间存在安装问题.这是由于减速箱的减速比 频率的存在，但频谱图中受其他频率成分的影响较 较大，且在低速情况下带动重载运行，使得联轴器 大，难以直接做出故障类型的判定：而改进的谱相 出现连接问题而造成的 关分析方法所获得的谱图更清晰，不仅能有效提取 外圈故障-2CSD能量累积 外圈故障4CSD能量累积 0.020 0.020 目0.015 X:3.359 0.015 X3.3 :0.009121 Y.0.01888 0.010 ◆ 0.010 0.005 0.005 0 4 789 10 0 56 4 56 78910 a/Hz a/Hz 外圈故障-6CSD能量累积 外圈故障8-CSD能量累积 0.020 0.020 0.015 1x3.359 Y:0.02257 日0.015 1x3.359 0.010 Y:0.01852 0.010 0.005 0.005 Ay 5 6 0 45678910 Q /Hz a/Hz 图11采用传统的谱相关分析方法时试验台声发射信号的能量累积结果 Fig.11 Energy accumulation of AE signals in the test bed by CSD 外图故障-2-CSDK能量累积 外圈故障4CSDK能量累积 0.020 0.020 日0016 自0.015 X:3.3 Y:0.01888 令0.010 X:3.3 0.010 0.005 Y:0.001062 0.005 3 56 7 8 9 10 67 8910 a/Hz a/Hz 外圈故障-6CSDK能量累积 外圈故障-8-CSDK能量累积 0.020 X:3.359 0.020 自0.015 Y:0.02257 0.015 X:3.359 0.010 0.01852 元0.010 0.005 0.005 5678910 56 8910 a /Hz a/Hz 图12采用改进的谱相关分析方法时试验台声发射信号的能量累积结果 Fig.12 Energy accumulation of AE signals in the test bed by CSDK 4结论 关分析方法，利用各循环频率对应切片的峭度值大 小来反映此循环频率的调制能力，并将峭度值作为 (1)谱相关分析方法实质上是一种解调方法， 加权因子，强化主要调制频率，实质是突出故障频 当利用该方法对滚动轴承进行故障诊断时，由于信 率的特征，而弱化多倍频谐波带来的影响. 号具有周期性冲击的特征，使得故障频率及其多倍 (2)对仿真信号、试验台实测的轴承外圈故障 频成分都被解调出来，给故障类型的识别带来极大 信号进行分析.结果表明，改进的谱相关分析方法 困难.针对上述问题，提出了基于峭度能量的谱相 避免了共振解调方法对共振带选择的繁琐和不确定· · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 卷 外圈故障滚动轴承信号进行传统的谱相关分析和改 进的谱相关分析 ‚并向 轴方向进行能量累积‚结 果如下 从图 和图 可以看出 随着滚动轴承外圈 故障的加深 ‚传统的谱相关分析方法能反映出故障 频率的存在‚但频谱图中受其他频率成分的影响较 大‚难 以直接做 出故障类型的判定 而改进 的谱相 关分析方法所获得的谱 图更清晰‚不仅能有效提取 出轴承外圈故障的频率特征‚而且也能反映出故障 的劣化趋势 此外 ‚在谱图中出现 了 的频率 成分‚对应于转频的二倍频‚可以判定试验台存在 不对中的故障‚即减速箱的输出轴与滚动轴承所在 的主轴间存在安装 问题 这是由于减速箱的减速 比 较大‚且在低速情况下带动重载运行 ‚使得联轴器 出现连接 问题而造成的 外圈故障一一 能量累积 外圈故障一一 能量累积 召 卜日 叫泛已 ‚ 外圈故障一一 能量累积 外圈故障一一 能量累积 ‚ 丫 刀 刀 毛刀’ 净已 甭 · 刀 图 采用传统的谱相关分析方法时试验台声发射信号的能量累积结果 饰 外圈故隐 能量累积 外圈故赓 一 能量累积 净日 ‘ 刀 刀 ‚ 卜日 刀 ‚ 。 外圈故障一一 能量累积 丫 刀 。 外圈故障一一 能量累积 一 一 卜日 ﹄ 门了 ︺ 。 甭。刀 图 采用改进的谱相关分析方法时试验台声发射信号的能量累积结果 结论 谱相关分析方法 实质上是一种解 调方法 ‚ 当利用该方法对滚动轴承进行故障诊断时‚由于信 号具有周期性冲击 的特征 ‚使得故障频率及其多倍 频成分都被解调 出来 ‚给故障类型的识别带来极大 困难 针对上述 问题 ‚提 出了基于峭度能量 的谱相 关分析方法‚利用各循环频率对应切片的峭度值大 小来反映此循环频率 的调制能力‚并将峭度值作为 加权 因子 ‚强化主要调制频率 ‚实质是突 出故障频 率的特征 ‚而弱化多倍频谐波带来 的影响 对仿真信号 、试验台实测的轴承外圈故障 信号进行分析 结果表 明‚改进 的谱相关分析方法 避免了共振解调方法对共振带选择 的繁琐和不确定