小波分析在转子碰摩故障诊断中的应用

"这篇论文是《基于小波分析的转子碰摩故障特征提取》,发表于2008年4月的《农业机械学报》第39卷第4期，作者包括王学军、马辉、孙伟、闻邦椿等人。文章主要研究了如何利用小波分析技术来诊断和提取不同碰摩程度的旋转机械转子故障特征。" 在旋转机械中，转子系统的碰摩故障是一种常见的问题，可能对设备的稳定运行造成严重影响。小波分析作为一种多分辨率分析工具，特别适合处理非平稳信号，因此在故障诊断领域有着广泛的应用。论文选取了小波基函数db12对故障信号进行6层小波分解，这有助于揭示信号在不同频率层次上的细节信息。 小波分解后的信号被进一步通过Morlet小波尺度图进行时频特征提取。Morlet小波是复小波的一种，它结合了Gabor小波的时间局部性和正弦波的频率特性，能有效地捕捉信号的瞬时频率变化。在故障特征明显的小波频带中，利用这种时频分析方法可以更精确地定位故障发生的时段和频率范围。 作者通过分析不同碰摩程度下的小波分解结果，发现了一些规律。在轻微碰摩情况下，由于碰摩影响较小，所产生的高频和低频分量较弱，不易被察觉。随着碰摩程度加重，中度碰摩会引发较为稳定的1/2倍转频谐波系列，这通常是由于摩擦导致的振动模式改变。而在严重碰摩状态下，高于转频的谐波成分的能量显著增加，这反映了故障的严重性。 通过对比不同小波基函数（如db12）和频带能量图，研究者得出结论，结合这两种方法能够有效地提取出不同碰摩状态下的故障特征。频带能量比例的变化可以作为识别碰摩程度的指标，对于故障诊断具有很高的实用价值。 关键词涉及的领域包括旋转机械、碰摩故障诊断、特征提取和小波分析，这些都是该研究的核心内容。中图分类号TH165+3表明这属于工程技术类的文献，文献标识码A则表示这是一篇学术研究论文。 这篇论文深入探讨了利用小波分析技术在转子碰摩故障诊断中的应用，为旋转机械的健康监测提供了新的思路和方法，对于预防和减少机械设备故障具有重要意义。