转轴扭转变形动态测量噪声消除方法研究

摘要

转轴扭转变形是由大小相等，方向相反，作用面都垂直于杆轴的两个力偶引起的，表现为杆件的任意两个横截面发生绕轴线的相对运动。轴扭转变形能够反映出轴的负载特性、安全性以及材料特性等许多信息，在机械工程领域这是一项基础而关键的测试需求，特别是转轴的动态扭转变形能够间接表征旋转机械的扭矩、功率等运行状况信息，从而可以对设备的动力特性、运行可靠性进行检测和故障诊断。转轴的扭转变形信号中包含了大量与转轴运行状态相关的信息,但往往被噪声所淹没,合理的去噪处理能够得到更有效的信号成分,有助于对转轴的工作状态做出正确的判断.相比于传统滤波方法,基于EMD的去噪方法有较强的自适应性,更适合动态信号的处理.本文从转轴相互正交的两个方向采集的相位差信号,依据两路信号EMD分解后各阶本征模态函数的相关性去除噪声并恢复出有效信号.仿真验证了该方法的有效性,并将其运用到实际转轴扭转变形信号的处理中,得到了更为准确的扭转变形信息.