基于稀疏分解的齿轮和轴承混合故障信号分离和诊断方法

摘要

齿轮箱故障常以齿轮和轴承混合故障形式出现,振动信号中各故障特征成分相互耦合.提出了一种新的基于稀疏分解的齿轮箱混合故障信号分离方法.综合齿轮箱分布型故障和局部型故障的特征规律,构建了物理意义明确、通用性广的平稳调制字典和冲击调制字典.平稳调制字典以余弦函数为原子,同时引入离散频谱比值校正法以提高分离精度;冲击调制字典以单位脉冲响应函数为原子,其物理参数利用相关滤波法自适应识别.信号按照最小特征周期分段,通过匹配追踪算法先后提取各故障成分.针对齿轮和轴承局部损伤冲击规律的差异性,提出了一种齿轮和轴承冲击成分时域分离方法.试验测试验证了该方法能够有效分离齿轮箱混合故障特征和识别故障类型.