基于符号熵对滚动轴承振动信号的故障检测与分类设计.doc

摘要: 滚动轴承就是一种机械元件，该元件作用就是为了减少轴和轴座间的摩擦，所以该元件在现实中应用普遍。但是该元件及其容易损坏，因此需要在其损坏前或者发生故障前能够被检测出来。若想检测到元件的故障，那么就需要对其振动信号进行研究。

本文就是用符号时间序列分析法对元件的振动信号进行处理，对序列值进行符号化从而提前检测到元件的损坏发出预先警报。本文中所用到的数据是来自凯斯西储大学轴承数据中心，在12khz和48khz两个频率下对分别在正常、内圈发生故障、滚动体发生故障和外圈发生故障这几种状况下的滚动轴承进行符号熵处理，通过得到的波形图和符号熵值得不同从而区分出当前滚动轴承所处于的哪种状态。

本文通过在matlab上试验之后，发现不同频率和不同状态下的符号熵值均不同，且波形图也有一定的差别。因此通过符号时间序列分析法对轴承进行处理来判断当前元件所处状态的办法是有效的。

关键词 ：滚动轴承；符号熵；故障检测

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究背景-1

1.2 故障检测国内外的发展与现状-1

2 滚动轴承相关知识-3

2.1 滚动轴承基本结构-3

2.2 滚动轴承常见故障及解决方法-4

2.2.1故障分类-4

2.2.2 故障解决方法-5

2.3 滚动轴承故障检测常用方法-5

3 符号熵基本知识-6

3.1符号动力学-6

3.2符号熵-6

4 基于符号熵对振动信号的检测-10

4.1 matlab简介-10

4.2 对振动信号进行符号熵处理-10

4.2.1 频率为12khz时各状态波形图与符号熵值-11

4.2.2 外圈故障下不同频率的对比-20

4.3 总结-23

4.4 GUI界面设计-24

结    论-26

参 考 文 献-27

附录 主要程序-28

致    谢-30