BWD型擺線針輪減速器設(shè)計及虛擬裝配研究【說明書+CAD+PROE】,說明書+CAD+PROE,BWD型擺線針輪減速器設(shè)計及虛擬裝配研究【說明書+CAD+PROE】,bwd,擺線,減速器,設(shè)計,虛擬,裝配,研究,鉆研,說明書,仿單,cad,proe 機械系統(tǒng)與信號處理25（2011）485-520 述評 滾動軸承診斷教程 亞切克·要巴尼克，杰羅姆·安東尼，托馬斯·巴斯塞克斯 阿格科技大學(xué)，波蘭，30-059 Krako'w 振動和聲學(xué)實驗室，里昂INSA就里昂大學(xué)，法國維勒班CEDEX， F-69621 文章歷史： 2011年3月7日在收到經(jīng)修訂的形式2011年11月29日接受2011年12月 旋轉(zhuǎn)機械振動信號產(chǎn)生調(diào)制攜帶了大量的有關(guān)健康狀況的有用信息。本文提出了一種技術(shù)檢測調(diào)制，調(diào)制強度分布（MID），這可能被視為譜相關(guān)密度的推廣。它適用于大多數(shù)常見的類型，感謝機械系統(tǒng)中的調(diào)制到一個開放的模塊可以根據(jù)相應(yīng)的用戶。這將導(dǎo)致特定版本的MID基于RMS值，譜相關(guān)或峭度，適用于檢測或離散或隨機載波振幅調(diào)制。算法計算的MID描述和模擬信號和實驗測試振動。 MID的滾動軸承的診斷工具證明是一個窄帶包絡(luò)分析的自然延伸。 2012年愛思唯爾有限公司保留所有權(quán)利。 關(guān)鍵詞： 調(diào)制強度分布MID的譜相關(guān)循環(huán)平穩(wěn)調(diào)制 目錄 1 簡介 ……………………………………………………………………………486 1.1 軸承診斷的歷史很短 ……………………………………………………488 2 軸承故障模式和循環(huán)平穩(wěn) ……………………………………………………489 2.1 本地化故障 ………………………………………………………………498 2.2 擴展剝落 …………………………………………………………………490 3 軸承離散頻率噪聲信號分離 …………………………………………………491 3.1 線性預(yù)測 …………………………………………………………………493 3.2 自適應(yīng)噪聲抵消 …………………………………………………………493 3.3 自適應(yīng)噪聲消除 …………………………………………………………495 3.4 離散/隨機分離（DRS） …………………………………………………496 3.5 時間同步（TSA）的平均 ………………………………………………497 4 加強軸承的信號 ……………………………………………………………498 4.1 最小熵反褶積 ……………………………………………………………499 4.2 譜峭度和的庫爾直方圖 ……………………………………………………501 4.2.1 譜峭度的定義和計算 ……………………………………………………501 4.2.2 作為一個過濾器使用的SK……………………………………………502 4.2.3 庫爾直方圖 ……………………………………………………………503 4.2.4 快速庫爾直方圖…………………………………………………………504 4.2.5 小波變換去噪處理 ……………………………………………………505 5 包絡(luò)分析 ………………………………………………………………………506 6 一個半自動化的軸承診斷程序 ………………………………………………508 6.1 病歷1直升機變速箱 ………………………………………………………509 6.2 病歷2高速軸承 ……………………………………………………………511 6.3 病歷3雷達塔軸承 …………………………………………………………512 附錄A 循環(huán)平穩(wěn)，譜相關(guān)…………………………………………………………514 A.1 光譜相關(guān) ………………………………………………………………………515 A.2 譜相關(guān)和包絡(luò)譜 ………………………………………………………………516 A.3 魏格納譜 ………………………………………………………………………517 附錄B訂單跟蹤 ……………………………………………………………………518 參考文獻 …………………………………………………………………………519 1.簡介 機械系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動信號處理已連續(xù)多年被內(nèi)執(zhí)行兩個基本組的方法。第一組的包括，其中大部分當作定期調(diào)查信號的頻率分析。這方法產(chǎn)生了良好的效果，并已在數(shù)以千計的使用，如果不是數(shù)百萬??世界各地的應(yīng)用。第二組明確認為隨機[1,2]的研究信號。這也是一個非常富有成效的做法，因為機器顯示在許多方面固有的隨機行為。一是必須申請隨機序列分析的方法，甚至簡單地比較兩個振動信號的記錄后，對方只需幾秒鐘。近年來也有研究的一個新領(lǐng)域 循環(huán)平穩(wěn)[3-5]，其能量流[6]，表現(xiàn)出一些隱藏的周期性信號。這種現(xiàn)象的原因是因為許多機械系統(tǒng) - 例如，往復(fù)機制，齒輪，風扇，電馬達等 - 維持其組成部分的周期運動，這反過來，定期調(diào)整的振動或噪音輻射。 對基于調(diào)制考試的振動分析是旋轉(zhuǎn)機械的知名和流行的做法診斷。它已被證明，這是合適的組件，如：滾動元件軸承[7]以及齒輪箱[8]。在相對簡單的情況下，使用類似的視覺的基本方法，可以檢測存在故障調(diào)制考試時間信號，其功率譜密度[9][3]?？梢匝芯扛鼜?fù)雜的信號使用聯(lián)合時間頻率或時間尺度分析[10]。雖然所需的故障檢測是可行的，識別是更難執(zhí)行，這使得該方法的不足，尤其是在現(xiàn)實生活中的工業(yè)應(yīng)用.在滾動元件軸承故障的典型案例，當調(diào)制脈沖的能量是比較低的，包絡(luò)分析似乎是一個合適的工具，尋找特征成分[11]。然而，定期正確識別調(diào)制元件，循環(huán)平穩(wěn)的做法似乎是最有前途的[12]。這是特別有用。分析信號中包含了各種不同的組件時，[13]，這是典型的復(fù)雜的機械。 循環(huán)平穩(wěn)分析的一個重要特點是能夠揭示在目前的調(diào)制振動信號[2,4,6,10]。這些信息是有價值的，有以下幾個原因。首先，調(diào)制頻率（通常記為循環(huán)頻率），指向斷層簽名，在一般情況下的一個錯誤的軸承套圈。二， 載波頻率取決于結(jié)構(gòu)或換句話說源和傳感器之間的傳輸路徑[7,8,12,13]。此信息可用于結(jié)構(gòu)故障檢測。還有一個有趣的問題，即不同的故障轉(zhuǎn)移路徑不盡相同，如果是這樣，那么如何呢？對這個問題的答案可能是調(diào)查揭示循環(huán)頻率和載波頻率之間的依賴關(guān)系。這樣做的主要目標本文是提出了提交本信息的方法，作者創(chuàng)造調(diào)制強度分布（MID）的地圖。 有很多是現(xiàn)實生活的例子，其中的診斷檢測和分析的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)調(diào)制。在真正的機器，這種調(diào)制的數(shù)量可以是非常高的，因為每個軸承組件可以是一個調(diào)制源。其中一些將有不同的傳輸路徑。此外，高噪音水平作出??這分析甚至難以執(zhí)行。然而，如果我們知道現(xiàn)有的調(diào)制有關(guān)的信息，我們可以直接找到識別機械故障產(chǎn)生。監(jiān)測的MID地圖可以是一個非常成功的診斷工具，它甚至可以使用的情況下，很少有關(guān)于知識的特征頻率（雖然在這樣一個案件的方法只能檢測出故障）。如果本機的設(shè)計被稱為先驗特征頻率是已知的增加在一定面積的MID可以快速鏈接到一個特定的故障。 建議的方法依賴于“窮舉搜索”，因為它的計算能力了更多的需求，比上該算法。一個特殊的過濾器，它掃過的循環(huán)頻率a和載波頻率f的空間。單一被解釋為“調(diào)制的力量”（A，F(xiàn)）對MID的地圖點。有幾個可能的方法定義這樣一個調(diào)制強度因子。特別強調(diào)，提出并討論了其中的幾個，兩個他們。第一個是基于譜相關(guān)和包絡(luò)譜峭度的第二個濾波后的信號。其實，它表明，在一些假設(shè)，建議MID返回類似地圖譜相關(guān)密度，[3]中提出的。 紙張組織如下：首先，介紹了兩種類型的調(diào)制，對不同類型的載體。當是離散的載波頻率，調(diào)制被稱為一階調(diào)制。當它是隨機的，作為二階調(diào)制。本文介紹了從數(shù)學(xué)的角度來看，這兩種類型，并顯示差異在相應(yīng)的信號處理。在3.1節(jié)中的算法解釋上離散承運人的情況下。那么它是表明，該技術(shù)適用于隨機載波的情況下保持不變。在3.2節(jié)調(diào)制強度指標進行了討論。譜相關(guān)密度（SCD）的關(guān)系 - 這恰好是特殊情況中期 - 建立。最后，第4節(jié)對實際信號的應(yīng)用實例。 建議紙的創(chuàng)意，是在一個新的調(diào)制檢測技術(shù)在信號的建議，MID（調(diào)制光強分布）。該技術(shù)是對SCD的推廣，并能提供額外的洞察力表現(xiàn)在機器故障簽名（不同的故障組件可能有不同的傳遞函數(shù)，結(jié)果）在激動人心的不同共振。結(jié)果清楚地繪制上2D規(guī)模。 2。機械系統(tǒng)中的調(diào)制類型 在信號處理的調(diào)制類型有一個大的品種。然而，由于振動的性質(zhì)主要是旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機器 - 機械系統(tǒng)生成的，它是合理的限制數(shù)量最常見的調(diào)制類型。因此，為進一步的考慮，建議先區(qū)分二階調(diào)制。 2.1。首先 調(diào)制 一個典型的周期性調(diào)幅頻率成分可以描述為： 其中A1sin (o1ttf1)載波信號B0tB1sin (o2ttf2)，是B0的直流分量調(diào)制。這種與它的光譜信號的例子說明圖。 1a。 這樣一個信號頻譜包含兩個邊帶o17o2只有一個離散的載波頻率O1。這是一個調(diào)幅，從電信領(lǐng)域知名的典型案例。另一個是常見的例子信號類型的振動是由變速箱產(chǎn)生了良好的條件，經(jīng)營固定負載下，其中面向網(wǎng)載波頻率調(diào)制的頻率可以被視為由軸旋轉(zhuǎn)的頻率。因為有只有一個離散的載波頻率，組件是一階循環(huán)平穩(wěn)型和調(diào)制簡稱為“一階調(diào)制”。 振幅 圖1。不同類型的調(diào)制和其相應(yīng)的傅立葉光譜：（一）正弦波另一個正弦（離散頻率的載波）調(diào)制;（二）由正弦調(diào)制指數(shù)脈沖周期（離散頻率的載波）的列車;（三）窄帶隨機載波頻率調(diào)制列車定期指數(shù)脈沖（窄帶高頻載波）和（D）白噪聲的正弦曲線（寬帶高頻載波） 另一種類型的調(diào)制，通常發(fā)生在是定期間隔的脈沖調(diào)制。機械激勵可以代表這樣的類型，是典型的滾動元件軸承故障。何時滾動體的滾動本地化故障軸承的比賽，他們產(chǎn)生的影響，激發(fā)共振頻率的結(jié)構(gòu)。如果假定載波信號只包含一個離散頻率產(chǎn)生的信號產(chǎn)生方式可以表述為 其中B（t）是一個周期性的調(diào)幅信號（圖1b）。 2.2。第二階調(diào)制 然而，在損壞軸承的情況下，相應(yīng)的信號肯定包含幾個離散的載波頻率， 由于多個固有頻率的激發(fā)[3]。事實上，在這種情況下，載波信號覆蓋的頻帶 甚至幾個頻段。興奮的故障軸承的共振，產(chǎn)生沖動，是依賴于信號傳輸路徑，這是由多種因素如形成：脈沖源和傳感器之間的距離，年輕的模量，阻尼因子的結(jié)構(gòu)，因此，真正的故障軸承振動造成更實事求是地描述之間的激勵信號和傳感器的傳遞函數(shù)的卷積。也就是說，在頻域傳遞函數(shù)P（F），乙（F）的傅立葉變換瞬態(tài)激振力，1/（F）狄拉克脈沖周期為1/ T從圖可能不是很不同所產(chǎn)生的時間信號。 1B，但其頻譜將證據(jù)模糊譜線由于多重運載，這可能會導(dǎo)致在重大困難 解釋（圖1c）。 最后一種情況下，將要討論的是頻率調(diào)制，這是不離散。這是一個很常見的情況實行結(jié)構(gòu)共振，形成一個統(tǒng)一體，而不是一組離散的頻率其實。在這種情況下，在第二種情況下，頻譜是遠遠不同，但類似的波形。人們還應(yīng)該提到在調(diào)制過程中可以得到類似的頻譜，調(diào)制脈沖時不均勻分布，但有一個小的抖動[9]。然而，這是一個不同的現(xiàn)象，并不會被調(diào)查本文。 解決上述的例子描述了一個本地化的軸承故障。但是，延長的特征成分在滾動元件軸承的故障，也可以是在目前測得的振動信號。據(jù)文獻。 [7,9]，振動產(chǎn)生這種情況下，可以模擬一個周期函數(shù)的一個帶限噪聲調(diào)制，這主要反映了旋轉(zhuǎn)的承載區(qū)和出故障（圖1d）。 故障軸承產(chǎn)生的信號是二階循環(huán)平穩(wěn)的典型例子，因此，調(diào)制非離散的載波頻率將被稱為“二階調(diào)制”。 3。調(diào)制強度分布的提案 在本節(jié)中，原來的算法，介紹了恢復(fù)的有關(guān)資料，以第一和第二階在信號的調(diào)制。 3.1。首先 調(diào)制 正如上述審查，一階調(diào)制在頻域表示載波頻率組件儺，其中O是調(diào)制中心頻率的對稱邊帶分離頻率，n是諧波分量的數(shù)量。共同為機械振動，它是為數(shù)不多的一次諧波組件包含最所選組件的能量。來提取調(diào)制信號的載波頻率諧波成分的有關(guān)信息，先過濾連同其相應(yīng)的邊帶。這種“邊過濾器”，可以用兩個變量描述：F和，其中f濾波器的中心頻率和單邊帶頻率。由于擬議的過濾器是非常有選擇性的頻域，重要的是要定義另一個變量的DF，這說明其帶寬。在這種方式過濾包含一個時間信號（在理想的情況下）只有指定的組件，沒有額外的信號和高度降低了噪音水平。它可以理解為一套三要素 XDF（T，F(xiàn)）X（T）在一個狹窄的頻率波段過濾版本[F DF /2，F(xiàn) DF/ 2]。三集對稱濾波的波段是一個有用的工具，用于檢測存在的一階modulation.1 建議過濾器的一個重要特征是有足夠的選擇性，所以不需要的組件正確地過濾掉從信號。然而，在實際應(yīng)用中是有選擇性的限制，由于DF參數(shù)。如果一個值比DF小，它會導(dǎo)致過濾不當?shù)男螤詈椭丿B的部分頻段產(chǎn)生的三個對稱分量。因此，正確的假設(shè)是 在極限情況下，當DF?A，帶過濾器成為一個常規(guī)的帶通濾波器。此外，自擬方法不遭受的不確定性原理[3]，DF參數(shù)可能是比較小的，是獨立信號的頻率內(nèi)容。 （圖2） 為了不盲目檢測的F值和1“帶過濾器”，作者提出了一個應(yīng)用程序“窮舉搜索”算法，即試圖f的所有可能的組合和頻率的組合。主該方法的原理是對稱邊帶過濾的概念。關(guān)于進一步統(tǒng)計業(yè)務(wù)導(dǎo)致三個過濾組件設(shè)置取決于提取調(diào)制模式的相關(guān)性。圖3列出了提出的方法與選定的統(tǒng)計功能，開放功能模塊圖，而作者建議參考調(diào)制強度因子。這樣的功能，必須轉(zhuǎn)變?nèi)齻€過濾信號第十一集 作者故意沒有提及實際濾波器的實現(xiàn)方法，為了不混淆讀者。然而，在實踐中三頻段應(yīng)分別以創(chuàng)建“帶過濾器”輸出篩選。它建議使用基于STFT的濾波器方法簡化和加快計算 圖2。例如建議“帶過濾器”的高頻增益。 圖3。調(diào)制強度分布（MID）的地圖計算的算法。 成一個單一的值。在最后的程序，結(jié)果選定的調(diào)制強度分布的完整地圖 F和一個域的頻率范圍。 可以注意到，因為對稱的過濾取決于三個參數(shù)，有一個最小之間的依賴 和最大F和一個連同 和 其中f s是分析信號的采樣頻率。 如前所述，第一階調(diào)制的特點是由離散的載波頻率與分立，鋒利的邊帶。因此，大部分的能量可能集中在三個頻率線。正因為如此，產(chǎn)品的根平均平方值的每個過濾頻段的選擇相關(guān)的指標作為一階調(diào)制（8）。表示用來計算調(diào)制強度的操作類型，建議使用符號的MID（RMS） 建議估計達到最高值，只有當所有的三個組成部分含有諧波信號。在案件時，其中至少有一個具有能量的噪音水平接近，估計值也小。 （圖4） 該方法只有3 kHz載波頻率由調(diào)制組成的模擬信號測試150赫茲正弦波偏移。增加了額外的白噪聲可以忽略不計能源，以防止零值傅立葉頻譜。 圖5禮物作為調(diào)制強度分布灰度位圖，其中橫軸代表分析載波頻率范圍和垂直軸的調(diào)制頻率。 計算MID地圖返回在3 kHz調(diào)制載波頻率和150 Hz的最高值 頻率。此外，低附加價值點可以看出對稱在2850赫茲和3150赫茲。這種現(xiàn)象發(fā)生時，兩三個分離過濾器帶達到頻段包含諧波成分。圖6說明了情況，對稱干擾時，體現(xiàn)自己調(diào)制強度分布。 正如圖所示。 6時，左側(cè)的過濾器窗口覆蓋的頻段，其中包含不帶，中間窗口達到了載波分量，本來應(yīng)符合在右側(cè)窗口的左側(cè)邊。因此，RMS的產(chǎn)品單獨計算每個窄帶濾波后的信號，迫使以雙“和”邏輯條件打開任何重大的成果。請注意，這樣的結(jié)果時，會出現(xiàn)有一些非零噪聲信號，在實踐中是很常見的。 它可能看起來MID的地圖包含標準的傅立葉頻譜相同的信息。然而，當分析信號包含多個通?；旌险{(diào)制與其他諧波成分，視覺檢查頻譜未必對所有運營商共同的調(diào)制信號的識別準確。這種情況往往發(fā)生在多級齒輪箱所產(chǎn)生的振動信號，在每個階段產(chǎn)生自己的信號特征組件，比如由于嚙合過程和軸不平衡。 圖4。實驗所用的模擬信號 圖5。MID的地圖顯示，在150赫茲第一階調(diào)制（頻率）和3 kHz載波（頻率f）。 圖6。不需要對稱的過濾器的位置。 圖7。寬帶運營商通過定期的沖動與隨機變化的幅度調(diào)制 3.2。二階調(diào)制 也適合分析二階調(diào)制的調(diào)制強度分布。為了檢測這些，在開放的功能模塊，二階統(tǒng)計操作應(yīng)作為調(diào)制強度因子算法。使用已知的屬性[5]，由間隔的頻率組件應(yīng)該返回非零只要是調(diào)制頻率的相關(guān)性，這似乎是一個可行的統(tǒng)計結(jié)合的MID使用。號可以找到更多關(guān)于這個屬性。 [3]。在這種情況下，符號的MID（PSC），譜相關(guān)性的產(chǎn)品被使用。 / YST和XDF（T，F(xiàn)）式定義。 （10）。調(diào)制強度將達到高值時，都對組件{XDF（T; FA）; XDF（T，F(xiàn)）}和{鎂XDF（T，F(xiàn)）; XDF（T; f）}將返回非零的相關(guān)性，這是簽名二階調(diào)制。 這里說明了這個定義的有效性上的帶限噪聲組成的模擬信號同樣間隔的指數(shù)衰減，如圖所示的脈沖調(diào)制。 7。 模擬信號被設(shè)計成類似于由滾動軸承外圈產(chǎn)生振動本地故障。激發(fā)脈沖的重復(fù)率是80赫茲，振幅隨機調(diào)制。承運人信號是平穩(wěn)高斯分布在4千赫。為了實現(xiàn)明確的結(jié)果沒有脈沖間隔抖動或增加了額外的噪聲。 圖8顯示中所描述的情況下地圖。由80赫茲間距的水平線代表的重復(fù)率激發(fā)沖動?？梢宰⒁獾剑昝赖姆椒z測二階調(diào)制頻率分量連同及其諧波，由于承運人的隨機性質(zhì)的標準頻譜分析會失敗信號。檢測出的調(diào)制元件周圍的4 kHz的載波頻率最強的幅度。然而，清楚地認識到周圍其他頻率的調(diào)制是可能的。此外，本底水平顯著提高載波頻率范圍。 圖8。模擬信號的MID的地圖。線平行于X軸代表的前四個諧波成分調(diào)制二階由大約4千赫的寬帶噪聲。 3.3。作為MID的特定情況下的譜相關(guān)密度 在上述特定情況下，中期，實際上顯示了譜相關(guān)密度的封閉環(huán)節(jié)定義為 然而，在返回的譜相關(guān)密度只有兩個頻率間隔組件之間的關(guān)系由該方法在三個不同頻段，應(yīng)更致力于檢測感興趣的調(diào)制模式。事實上，考慮的譜相關(guān)密度是一個事實，即兩個頻譜分量，其中一個可考慮作為載波頻率FA /2和其他相關(guān)調(diào)制邊帶之一一A / 2，中期可描述如下： 現(xiàn)在很清楚，執(zhí)行fta/ 2和F頻率計算的光譜相關(guān)的產(chǎn)品呢？a / 2的結(jié)果調(diào)制一個固定帶寬DF強度分布的優(yōu)勢，從三個光譜成分調(diào)制檢測證明方程（11）（3.2節(jié)），其中兩個光譜相關(guān)產(chǎn)品被用作調(diào)制強度因子。通過使用兩個值，而不是總和的產(chǎn)品，所以代替或邏輯條件，它允許以避免誤導(dǎo)性分析結(jié)果中可能出現(xiàn)的情況下，像一個顯示圖。 6。因此，筆者想提出的MID（PSC），其中，力晶代表兩個調(diào)制強度因子譜相關(guān)的產(chǎn)品。這種做法可能返回只有當載波頻率信號不存在誤導(dǎo)的結(jié)果。但是，它是作者的信念，在實際上，這種情況是沒有問題的，因為大部分旋轉(zhuǎn)機械載體所產(chǎn)生的振動信號兩個第一（如齒輪）和第二（例如滾動元件軸承）為了調(diào)制信號。 在MID的一些實際應(yīng)用中的振動信號作為調(diào)制強度因子譜相關(guān)可能沒有足夠的效率，由于大的差異，在不同頻段的信號能量。在這種情況下MID的地圖的解釋可能更有效的調(diào)制強度的措施時，只有0和1之間變化。為了這個目的，建議MID（PSC）的可以很容易地擴展到利用光譜一致性調(diào)制強度因子 3.4。集成的MID 中期，選擇調(diào)制強度的因素是載波頻率f和調(diào)制頻率的功能。然而，在某些特定情況下，用戶可能不會有興趣在尋找特定的載波頻率范圍，但只在評估的一般影響被測信號的具體調(diào)制組件。此外，三維陳述可能引起解釋的一些重大困難和自動決定在工業(yè)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。 基于這句話，它可能會更方便代表的MID，而不是作為一個圖像，但作為一個函數(shù)調(diào)制頻率后，通過選擇頻段的集成。這種表示將揭示造成個別來源和總的調(diào)制強度的信息將被稱為的IMD，站在集成的MID。 圖9集成了載波頻率。 整合選定的載波頻段結(jié)果 MID是從f1到f2載波頻率范圍計算所選擇的統(tǒng)計值。例如，讓我們考慮再例如，第3.2節(jié)。 MID的顯示圖。 8所示，在一個狹窄的頻率波段強調(diào)制大約350千赫。從3 kHz到5 kHz的載波頻率范圍高達400 Hz的調(diào)制分析頻率?？梢钥吹剿兴膫€諧波調(diào)制組件。在這種情況下被用作譜相關(guān)調(diào)制強度因子 由于這種情況相對簡單，被測信號只包含一個調(diào)制組件結(jié)果集成了載波頻率應(yīng)給予有關(guān)隱藏周期性的明確信息。上圖所示的結(jié)果。 9說明二階調(diào)制措施 - 循環(huán)頻率的函數(shù) - 即對循環(huán)平穩(wěn)。 值得一提的，在特定情況下的調(diào)制強度因子是根均方根濾波后的信號，在IMD反映二階組件的總能量，在選定的頻段，目前在分析信號 3.5。調(diào)制包絡(luò)譜峭強度因子 如前面提到的各種統(tǒng)計可以用于調(diào)制強度指標。但是，只統(tǒng)計考慮到目前為止過濾的時間信號業(yè)務(wù)[14-16]。這是筆者的建議計算直接在頻域調(diào)制的水平。類似的想法[17]提出，它是用于檢測在工具調(diào)制。 MID的一般原則，假定每個過濾后產(chǎn)生的信號將只包含一個載頻一起先左，右邊。因此，信封過濾信號的傅立葉頻譜將包含只有一個峰值對應(yīng)的調(diào)制頻率。此峰的幅度將是平等的調(diào)制組件的能量。它是那么明顯，更強大和更清晰的高峰期，較高的調(diào)制。作為一個結(jié)果，可以作為過濾信號的包絡(luò)譜峭度指標調(diào)制強度 擬議的指標將被記為MID（ESK）被形容為 圖10顯示的IMD計算上的第2.3節(jié)的信號。之間的比率定義為信號噪聲比純循環(huán)平穩(wěn)分量和噪聲分量的功率的功率為0.8。圖10A顯示由圖2.3條而提出的國際管理發(fā)展研究所（PSC）的返回結(jié)果。 10B提出的IMD（ESK）的輸出 （MID的ESK）的結(jié)果很明顯，較中旬（PSC）的準確。背景水平相對高峰表示的調(diào)制更加模糊。然而，相同的算法應(yīng)用于信號信噪比約0.4揭示顯著的優(yōu)勢。正如圖。 11，MID（PSC）的算法是無法檢測到隱藏周期性，而MID（ESK）仍然設(shè)法指出信號中的調(diào)制。 圖10。IMD的計算公式為：（一）與包絡(luò)譜峭度調(diào)制強度因子（MID（ESK））及（b）譜相關(guān)的MID調(diào)制強度因子（MID（PSC）的） 圖11。IMD的為：（一）（二）（MID的ESK）和MID（PSC）的。非常低信噪比的信號進行分析。 圖12。在實驗中使用的試驗臺。 由于高噪音水平的IMD顯著的隨機性干擾。然而，圖。 11B包含明確二階調(diào)制的指標。第一次和二次諧波調(diào)制信號明顯辨認。 （MID的ESK）方法是有用的檢測第一和第二階的調(diào)制。相比的MID（PSC）上面介紹它的特點是在相對較低的頻率選擇性。然而，其探測能力循環(huán)平穩(wěn)信號包含隨機噪聲水平高是顯著。 由于高噪音水平的IMD顯著的隨機性干擾。然而，圖。 11B包含明確二階調(diào)制的指標。第一次和二次諧波調(diào)制信號明顯辨認。 方法是有用的檢測第一和第二階的調(diào)制。相比的MID（PSC）上面介紹它的特點是在相對較低的頻率選擇性。然而，其探測能力循環(huán)平穩(wěn)信號包含隨機噪聲水平高是顯著。 圖13。在實驗中使用：（一）第一階段的故障和（二）昨（四）故障階段的軸承損壞 圖14。MID（ESK）計算故障發(fā)展的每個階段的信號：（一）無過錯;（二）最小的故障及（e）最大的故障。 4。實驗室實驗 首次測試實驗室測試臺MID的滾動軸承故障檢測的效率。圖12列出實驗中所用的試驗臺。 該實驗的目的是衡量軸承故障發(fā)展的五個階段所產(chǎn)生的振動。一個額外的測量是為了保存完好軸承試驗臺的信號。的位置傳感器的距離內(nèi)被特意選擇與意圖從一個錯誤的軸承來延長傳輸為了激發(fā)更多的共振頻率，在故障簽名的源和傳感器之間的路徑結(jié)構(gòu)。 在試驗臺上的滾動元件軸承SKF的EKTN9雙列球軸承。其中之一是故意損壞的測試。另一種是留在其原始狀態(tài)。缺陷有一個本地化的字符，它是介紹了鉆軸承外圈溝。最大的樹林的寬度和深度約1毫米，其他尺寸按比例遞減，雖然這是不可能的作者來衡量，它準確地在測試。圖13A顯示，在比賽的第一階段和圖缺陷。 13B的最后階段。特征頻率的外比賽缺陷軸的轉(zhuǎn)速，這是1.8交流電機的轉(zhuǎn)速約為5.6軸（齒輪比為3.1）。 在實驗過程中，發(fā)動機不斷加載由電力生產(chǎn)0.1千瓦的發(fā)電機。 “轉(zhuǎn)速設(shè)置為45赫茲的恒定值。對于每個故障級別，10個信號S被記錄在25 kHz。 MID的地圖，計算從1 kHz到12 kHz的頻率范圍。最高頻率成立300赫茲（外圈故障特征頻率為83赫茲）和DF參數(shù)設(shè)置為10赫茲。作為一個調(diào)制的強度因子的衡量信封頻譜的峰度，即MID（ESK）。下一步，結(jié)果與MID的將提交進行比較。 圖14，從完好無損軸承故障開始發(fā)展的每個階段的MID地圖。 圖15。IMD的（ESK） “信號故障發(fā)展的每個階段：（一） - 無故障;（二）最小的斷層和（E）最大的故障。 基本介紹了故障的特征頻率是83赫茲的頻率軸位于左右。期間損害的增長不僅調(diào)制幅度越來越強，但也可以注意到載波頻率的數(shù)量越來越大。作為這種現(xiàn)象的結(jié)果，能源總量研究二階調(diào)制增加。此外，因為有沒有其他來源結(jié)構(gòu)激發(fā)被測物體上，中旬地圖不包含任何額外的組件。 此外，擬議的分析延伸到IMD的地塊。上圖顯示的結(jié)果。 15，計算為整個載波頻率范圍。 為了比較不同類型的分析，為MID估計，在同一數(shù)據(jù)上的額外計算用不同的調(diào)制強度的因素。圖16禮物所取得的成果應(yīng)用的MID連同國際管理發(fā)展研究所（（圖17）圖上相同的參數(shù)計算。 15。 MID似乎在欠發(fā)達階段的故障檢測。的MID的結(jié)果（ESK）也比較清晰二階調(diào)制的存在的證據(jù)。此外，MID（ESK）包含一些的干擾大約3和10 kHz的載波頻率軸。這些都是由于電氣干擾造成的第一階調(diào)制從變頻器和不相關(guān)的機械故障。這些組件不包含任何有價值的信息不應(yīng)該被正在審議之中。 MID似乎對這種干涉強勁，其中的情況下軸承的診斷是一個顯著的優(yōu)勢。此外，由于其使用雙邏輯條件（見第2.2）（MID的地圖是載波頻率軸f選擇性比基于峭度的方法。 圖16。計算故障發(fā)展的每個階段的信號：（一）無故障;（二）最小的故障及（e）最大的故障 圖17 IMD的故障發(fā)展的每個階段的信號計算：（一）無故障;（二）最小的故障及（e）最大的故障。 5。結(jié)束語。 本文提出的調(diào)制強度分布可以被看作是首次探測到一個通用的工具和二階調(diào)制。它的特點是一個開放的模塊，它接受各類量身定制的估計是選擇或設(shè)計研究調(diào)制的性質(zhì)而定。結(jié)果表明，估計使用邏輯“和”經(jīng)營者可以正確檢測調(diào)制。在實踐中，存在第一或第二階調(diào)制組件是未知的用戶。沒有任何關(guān)于檢查信號的知識，建議隨后使用MID（有效值）（8）和MID（14）為了獲得有關(guān)其全面的信息循環(huán)平穩(wěn)組件。 建議的工具，可以了解機械系統(tǒng)中的光譜性質(zhì)的調(diào)制非常有用。在它可以幫助估計兩種方法檢測到的故障的大小。首先，不僅調(diào)制的價值強度因子，但也興奮的故障組件的共振頻率。此外，由于其高選擇性，調(diào)制強度分布圖，可以幫助在不同光譜成分的分離 還值得一注意，該算法是CPU密集型的，需要比較長的計算時間（以小時為一個振動信號范圍）?？s短計算時間的方法之一是并行算法。最近，這一直是計算統(tǒng)一設(shè)備架構(gòu)（CUDA技術(shù)）技術(shù)，這是用于開發(fā)并行圖形處理單元（GPU）卡NVIDIA這樣的，運行的可執(zhí)行代碼。在MID然后可以很容易地通過算法的GPU，可以加快了2-3個數(shù)量級。 參考文獻： 1. 研究振動分量的盲分離安東尼，機械。 SYST。信號處理19（6）（2005）1166年至1180年。 2. Bonnardot，蘭德爾， Guillet，提取第二階循環(huán)平穩(wěn)振動分析，力學(xué)中的應(yīng)用。 SYST。信號處理19（6）（2005）1230年至1244年。 3. J.安東尼，通過實例循環(huán)平穩(wěn)，機械。 SYST。信號處理23（4）（2009）987-1036。 4. W·加德納，隨機過程，麥格勞 - 希爾，紐約，1990年。 5. W·加德納，在通信和信號處理，清華大學(xué)出版社，紐約，1994年的循環(huán)平穩(wěn)。 6. K.南迪，盲估計，使用高階統(tǒng)計，Kulwer學(xué)術(shù)出版社，1999。 7. P.D.麥克法登，JD史密斯，滾動軸承的振動監(jiān)測，通過高頻共振技術(shù)，摩擦學(xué)。詮釋。 17（1984）310。 8. R. Zimroz，W.巴特爾穆斯，變速箱狀態(tài)估計使用的振動信號，重點工程的環(huán)固定的屬性。母校。 413-414（2009）471-478。 9. N. Sawalhi，經(jīng)常蘭德爾，模擬齒輪和軸承相互作用中存在的故障，第一部分合并齒輪軸承的動態(tài)模型和模擬本地化軸承故障，機械。 SYST。信號處理22（8）（2008）1924年至1951年。 10. W.J. Staszewski，K.沃登，G.R.湯林森，時頻分析在變速箱故障檢測中使用的Wigner-Ville分布和模式識別，機械。 SYST。信號處理11（5）（1997）673-692 11. W·王，采用共振解調(diào)技術(shù)，機械齒輪齒開裂的早期檢測。 SYST。信號處理15（5）（2001）887-903 12. J.安東尼循環(huán)滾動元件軸承信號的頻譜分析：事實與虛構(gòu)，J.聲音VIB。 304（3-5）（2007）497-529。 13. J.安東尼，經(jīng)常蘭德爾S. Chobsaard，之間關(guān)系譜相關(guān)和包絡(luò)分析在軸承故障診斷其他循環(huán)平穩(wěn)機信號，機械。 SYST。信號處理15（5）（2001）945-962。 14. J.安東尼，譜峭度：表征非平穩(wěn)信號，機甲的一個有用的工具。 SYST。信號處理20（2）（2006）282-307。 15. J.安東尼Kurtogram檢測瞬態(tài)故障，機械的快速計算。 SYST。信號處理第21（1）（2007）108-124。 16. F.康貝特，L.吉爾曼，基于譜峭度，機械損傷早期檢測的齒輪信號的最優(yōu)濾波。 SYST。信號處理第23（3）（2009）652-668。 17. 波段選擇方法振動信號解調(diào)，T. Barszcz，機械系統(tǒng)信號處理第25（1）（2011）431-451。