关于轴承早期故障特征提取的研究方法探讨

简介：
本文旨在探讨并分析用于识别轴承早期故障特征的各种研究方法，以提高机械设备的可靠性和运行效率。 为了解决滚动轴承早期故障信号被背景噪声掩盖、故障特征难以辨识的问题，本段落提出了一种基于小波包分解与互补集合经验模态分解（CEEMD）的轴承早期故障信号特征提取方法。首先，在Matlab软件环境下对采集到的振动信号进行快速谱峭度分析，并依据峭度最大化原则确定带通滤波器的设计参数——中心频率和带宽，进而设计出合适的带通滤波器；然后将经过该过滤处理后的信号分别通过小波包分解与CEEMD方法进一步解析。基于筛选准则（如峭度值、相关系数），选取有效的本征模态函数(IMF)分量作为关键信息源；接着利用这些IMFs重建原始的小波包信号，并对其实施包络谱分析，以期从频域角度揭示轴承早期故障的特征频率。 这种方法通过快速谱峭度分析有效削弱背景噪声的影响，同时借助小波包分解技术增强潜在的故障冲击信号。此外，结合CEEMD和小波包分解能够克服经典经验模态分解（EMD）过程中出现的模态混叠及无效分量等难题。仿真试验结果表明，在与传统包络解调算法对比时，该方法显著降低了重构后信号中的背景噪声干扰，并且使得故障特征更加明显突出，从而证明了所提出方案的有效性和实用性。