[发明专利]一种轴承零件特征频率的估算方法和系统

权利要求书

1.一种轴承零件特征频率的估算方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、采集轴承的原始加速度信号并进行预处理获得包络谱；

S2、根据转速计算出转频f_转＝RPM/60，将转频数值的大小作为窄带窗口的宽度；

S3、在包络谱频带上滑动窄带窗口，筛选出振幅最大值所对应的频率f₁；

S4、由频率系数为各频率与转频的比值，计算频率f₁对应的频率系数k₁；

S5、在包络谱频带上滑动窄带窗口，筛选出除了频率f₁及其倍频外振幅从大到小排序前三所对应的频率f₂、f₃和f₄；

S6、计算出频率f₂、f₃和f₄分别对应的频率系数k₂、k₃和k₄；

S7、将频率系数k₁、k₂、k₃和k₄从大到小排列，通过比较k₁在四组系数中的位置确定轴承故障的零件。

2.根据权利要求1所述的轴承零件特征频率的估算方法，其特征在于所述轴承零件包括内环、外环、滚子、保持架。

3.根据权利要求1所述的轴承零件特征频率的估算方法，其特征在于步骤S1信号预处理过程如下：

S11、获取轴承的原始加速度信号；S12、原始加速度信号加汉宁窗，获得加窗后的信号；S13、根据转速设置滤波频带，获得滤波后的信号；S14、对滤波后的信号进行包络解调，获得包络谱。

4.根据权利要求3所述的轴承零件特征频率的估算方法，其特征在于步骤S13中，根据转速设置信号进行包络分析的滤波频带：当转速为0～50r/min时，滤波频带为5～100Hz；当转速为50～500r/min时，滤波频带为100～1KHz；当转速为500～5000r/min时，滤波频带为1K～10KHz；当转速为5000r/min以上时，滤波频带为10K～40KHz。

5.根据权利要求1所述的轴承零件特征频率的估算方法，其特征在于步骤S7按照k₁在四组系数中由大到小的排列位置，对应故障零件的位置分别确定为内环、外环、滚子、保持架；并根据特征频率系数的排列顺序最终确定出轴承各零件的特征频率。

6.一种轴承零件特征频率的估算系统，其特征在于存储有执行上述权利要求1～5任一项之一所述轴承零件特征频率的估算方法的程序。

7.一种轴承零件特征频率的估算系统，其特征在于包括：

轴承信号采集和预处理单元，用于采集轴承的原始加速度信号并进行预处理获得包络谱；

窄带窗口滤波单元，用于根据转速计算出转频f_转＝RPM/60，将转频数值的大小作为窄带窗口的宽度；在包络谱频带上滑动窄带窗口，筛选出振幅最大值所对应的频率f₁和对应的频率系数k₁；在包络谱频带上滑动窄带窗口，筛选出除了频率f₁及其倍频外振幅从大到小排序前三所对应的频率f₂、f₃和f₄；并对应计算出频率f₂、f₃和f₄分别对应的频率系数k₂、k₃和k₄；其中，频率系数为各频率与转频的比值；

故障分析单元，用于将频率系数k₁、k₂、k₃和k₄从大到小排列，通过比较k₁在四组系数中的位置确定轴承故障的零件，按照k₁在四组系数中由大到小的排列位置，对应故障零件的位置分别确定为内环、外环、滚子、保持架。