[发明专利]一种基于轴承健康指标检测滚动轴承早期故障的方法

权利要求书

1.一种基于轴承健康指标检测滚动轴承早期故障的方法，其特征在于包括以下步骤：

S1:针对滚动轴承振动信号的峭度和均方根这两个指标分别建立故障识别模型，分别为峭度指标模型和均方根指标模型，根据该模型明确对应峭度和均方根的正常范围区间；

S2:按照信号采集的先后顺序逐个计算每次采样到的待检滚动轴承振动信号的峭度值和均方根值，并记录；

S3:按照峭度指标模型和均方根指标模型分别对当前信号中是否出现故障做出判断；

S4:如果峭度指标模型和均方根指标模型的判定结果都是轴承信号中含有故障，则认为轴承出现故障，否则为轴承是健康无故障。

2.根据权利要求1所述的一种基于轴承健康指标检测滚动轴承早期故障的方法，其特征在于所述的步骤S1包括：

(1)使用加速度传感器采集滚动轴承的振动信号，每隔10秒采集一次数据，每次采集数据的采样时间为0.1秒，采样频率为25600Hz；

(2)将采集得到的滚动轴承振动的数字信号上传到计算机，然后对每次采样得到的滚动轴承振动信号计算其峭度和均方根；

其中峭度的计算方法被表示成：

其中，x_i代表滚动轴承的振动信号(t)中的第i个数据点，μ代表信号(t)的均值，信号(t)总共有n个数据点，k(t)代表信号(t)对应的峭度；

其中，均方根的计算方法被表示成：

其中，x_i代表滚动轴承的振动信号(t)中的第i个数据点，信号(t)总共有n个数据点，rms(t)代表信号(t)对应的均方根；

(3)记录第t次采样信号对应的峭度和均方根，即k(t)和rms(t)；

(4)根据前t次采样信号的峭度k和均方根rms，计算峭度指标和均方根指标分别对应的正常范围区间，记峭度指标或均方根指标为特征X，则前t次采样信号的特征X被标示成{X1，X2，…}，第t次采样信号的特征X对应的正常范围由前t次采样信号的观察值{X1，X2，…，Xt}确定，计算的方法如下：

Range(t)＝[μ(t)-s*σ(t)，μ(t)+s*σ(t)]#(6)

其中，X_i代表特征X的第i次观察值，i＝{1，2，…,t}；μ(t)表示前t次采样信号对应特征X的平均值；σ(t)表示前t次采样信号对应特征X的标准差；s是控制正常范围大小的阈值，它是一个正数由实验所得。