基于最大李雅普诺夫指数的滚动轴承故障诊断研究

摘要

针对滚动轴承故障后期的非线性行为以及判断故障的劣化趋势标准问题,提出了最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数判别方法.利用包络解调法对轴承原始信号进行了0～1000,2000～3000及3000～4500 Hz分频段降噪处理,研究了不同时段轴承故障劣化程度与Lyapunov指数的关系以及信号噪声对Lyapunov指数的影响.结果表明,在0～1000Hz频段内,轴承早期故障的Lyapunov指数为0.612,运行5个月后,Lyapunov指数增大到0.8105,2000～3000 Hz及3000～4500 Hz频段内,Lyapunov指数也呈缓慢增大趋势,说明Lyapunov指数能够反映轴承故障劣化程度,因此可以把Lyapunov指数作为判断轴承故障严重程度的特征参量,这为轴承故障的劣化判断提供了一条有效途径.