D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1993.06.013 第15卷第6期 北京科技大学学报 Vol.15 No.6 1993年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1993 基于神经网络的轴承故障诊断方法+ 蒲小平*陈克兴*徐金梧*马祥华* 摘要：研究了基于神经网络的轴承故障诊断方法，应用于球轴承、圆锥轴承和圆柱轴承在 轴承疲劳试验机上实际运行产生的各种真实故膝的诊断，结果表明：该方法具有较好的效果。 关键词：故障诊断，神经网络、滚动轴承，疲劳试验，BP网络 中图分类号：TP206.3TH133.33 Diagnostic Method for Bearing Failure Based on Neural Networks Pu Xiaoping Chen Kexin Xu Jinwu*Ma Xianghua* ABSTRACT:For ball bearing,cone bearing and cylinder bearing failures which are real fail- ures acpuired on real running condition in a bearing test machine,this paper discusses the diagnostic method for bearings besed on neural networks.The application indicates this meth- od is very good. KEY WORDS:failure diagnosis,neural networks,antifriction bearings,fatigue tests,BP networks 最近几年，人上神经网络的研究在世界范围内受到了极大的重视，并在许多领域得到了 应用。但神经网络在机械设备故障诊断领域的应用研究得还比较少，已有的成果也多局限于 理论探索阶段。.本文研究了基于BP(Back~Propagation)网络的轴承故障诊断方法，并 直接应用于滚动轴承疲劳试验机上实际运行产尘的轴承真实故障的诊断。所研究的轴承种类 包括球轴承、圆柱轴承和圆锥轴承；故障类型包括滚动体疲劳、内圈疲劳、外圈疲劳和滚子 裂纹等情况。 1基于BP网络的轴承故障诊断方法 1.1BP网络的原理 人工神经网络是一种模仿人类神经系统的数学模型。人工神经网络的基本结构单元为神 经元，神经元按层次结构的形式组织，每层上的神经元以加权的方式与其他层上的神经元连 193-04-12收稿第一作者：男、27岁.博士 十国家教委博上点基金资助项日 ◆机械L程系(Department of Mechanical Engincering）第巧 卷 第 6 期 1 9 9 3 年 12月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o um a l o f U n i v ej sr ity o f S a e n优 a n d T Ce h n o l o g y Be ij ni g V o l . 15 N o . 6 互玉戈 . 1 9 9 3 基于 神经网 络 的轴承故 障诊 断方法 + 蒲小 平 苦 陈克兴 书 徐金梧 签 马祥华 . 摘要 : 研 究 了基 于 神 经网 络 的轴承 故障 诊断 方 法 , 应 用于球 轴 承 、 圆 锥 轴 承 和圆 柱 轴 承 在 轴承疲 劳 试脸机上 实际运 行产生 的各种真实 故障的诊 断 , 结果表 明 : 该方法具有较好的效果 . 关键词 : 故障诊断 , 神经网络 , 滚动轴承 , 疲劳 试验 , BP 网络 中 图分 类号 : T P 猫 . 3 T H 133 . 33 顶a g on s t i e M e ht o d of r Be a r ign F a il ure B赶s de o n Ne aur l Ne t ow rkS P “ 龙。 iOP ” g * hC en 人淤x i n * Xu ijn 叫 * M a 龙口九夕h u a * A B S T R A C T : F o r b a l b 暇 l ir n g , co n e 卜分 ir n g a n d 卿lin d er h 习 ir gn af Uu n ` hw ich a er 雌l af 让 - u 心 a CP u ilt 月 o n 心1 ur n n in g co n d iti o n i n a b 既泣ir n g 此t am ch i n e , t h is P a P er d is c 理治留 th e d i a gn o s t ic 扣et h o d fo r b o l ir n 邵 伙洲刃 o n n e u ar l n e two kr s . T七e a P Pl iaC t i o n I n d ica 此 ht is IT r t h - o d 15 ve yr go o d . K EY 认O RI 粥 : af ilu er d ia g加is , ne aur l n e t 认。 rk s , an t if 行以io n t粉ir n那 , fa t电ue 临st , B P n e t w o r ks 最近 几年 , 人 工神 经网 络的 研究 在世 界 范围 内受到 了极大 的重 视 , 并 在许多领域得到 了 应 用 。 但神经网络在 机 械设 备故 障诊 断领 域 的应用 研究得 还 比较 少 , 已 有 的成 果也 多局 限于 理论探 索 阶段 。 本 文研究 了基于 B P ( aB ck 一 Por p ag at io n ) 网 络 的轴承 故 障诊 断 方 法 , 并 直接 应 用于 滚动轴 承疲 劳 试验机 上 实际运 行 产生 的轴 承真 实 故障的诊断 。 所研究 的 轴承 种类 包括 球 轴承 、 圆柱 轴 承和 圆锥轴 承 ; 故 障类 型包 括滚 动 体疲 劳 、 内圈疲 劳 , 外 圈疲 劳 和滚子 裂纹 等情 况 。 1 基于 B P 网络的轴承故障诊断方法 1 . 1 B P 网络 的原理 人 工 神经 网络是一 种模 仿人类神 经 系统 的数学 模 型 。 人 工神 经 网络的 基 本结构单元 为神 经元 , 神经 元按 层次结 构 的形式 组织 , 每层 上的 神 经元 以 加权 的方 式 与其 他层 上 的神经 元连 1吟3 一 以 一 12 收稿 第一 作者 : 男 , 27 岁 , 博 士 + 国 家教委 博 上点纂金 资助项 目 * 机械 L 程 系 ( 氏p a rt ~ t o f M叻 a n i以 1 E n gi概d ng ) DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1993. 06. 013