時域分析主要特征參數(shù)

1、設離散振動信號為xi(i1 N , N為采樣點數(shù) )常用特征參數(shù)如下：1、有量綱特征參數(shù)1.峰值 X p把 xi 的 N 個采樣點分成n 段，在每一段中找出n 個峰值X pj ( j1 n) ，則xi的峰值指標為：X p1nnX pjj1峰值 X p 反映的是某時刻振幅的最大值，因而適用于表面點蝕損傷之類的具有瞬時沖擊的故障診斷。另外，對轉速較低的情況（如300r/min 以下），也常采用峰值經(jīng)行診斷。2. 均值 X對于簡諧振動為半個周期內(nèi)的平均值，對于軸承沖擊振動為經(jīng)絕對值處理后的平均值。1 nXxin i 1用于診斷的效果與峰值基本一樣，其優(yōu)點是檢測值較峰值穩(wěn)定，但一般用于轉速較高的情況（

2、如300r/min 以上）。3.均方根值（有效值）XrmsX rms1Nxi2Ni 1均方根值是對時間平均的，用來反映信號的能量大小，適用于象磨損之類 的振幅值隨時間緩慢變化的故障診斷。軸承制造精度愈低或軸承磨損程度愈大，則X rms 值愈高。對早期故障不敏感，但穩(wěn)定性很好。4. 方差Matlab 中有直接求離散數(shù)據(jù)方差的函數(shù)var（）。2、無量綱特征參數(shù)1. 峰值因子（波峰因素）C fC fX pX rms軸承元件上的局部剝落、 擦傷、 刻痕、 和凹痕等一類離散型缺陷， 產(chǎn)生的脈沖波形總能量并不大，但是波形的尖峰度明顯，因此，峰值因子適用于這類故障的診斷。（波峰因數(shù) C f ，能恰當?shù)姆从臣?/p>

3、峰的相對大小。評判軸承合不合格的C f 界限值約為， C f值大于，則認為軸承元件上存在局部缺陷。設備故障診斷沈慶根）正常軸承的振動波峰因子約為45，因剝落等局部缺陷引起的振動峰值因子往往超過10，缺陷愈大， C f 值也愈大。軸承發(fā)生剝落等局部缺陷時，C f 值相對較大； 當發(fā)生潤滑不良和磨損等異常情況時，C f值相對較小。需要指出的是在軸承出現(xiàn)故障的整個過程波峰因數(shù)值并不是一直增加，而是先增加再減小。 這是因為故障初期，振動幅值會明顯增加，而均方根值變化尚不明顯，隨故障不斷擴展，峰值達到極限值，均方根值開始明顯增大。波峰因子是一個相對值的比率，它不受振動信號絕對電平值大小的影響，與傳感器的

4、靈敏度和放大器的放大率無關，同時也不受軸承尺寸大小和轉速不同的影響，因而測定數(shù)據(jù)很方便。2. 峭度指標 K （ Kurtosisvalue）離散序列的峭度指標定義為歸一化的4 階中心矩 :NNxi4xi4K1 i 1,其中 = i 1稱為峭度值。N X rms4N振幅滿足正態(tài)分布的無故障軸承其峭度值約為3，軸承振動信號的峭度值一般在3 45，當值大于4 時，即預示著軸承有一定程度的損傷。采用該特征參數(shù)的優(yōu)點在于與軸承的轉速、尺寸和載荷無關，主要適用于點蝕類故障的診斷。峭度值具有與波峰因子類似的變化趨勢，軸承良好狀態(tài)和嚴重故障狀態(tài)下的裕度指標幾乎是相同的。（參考： P287，設備故障診斷，沈慶根）對早期故障由較高的敏感性，但穩(wěn)定性不好，可同時與有效值進行故障監(jiān)測。3. 波形因子（波形指標） Ws波形因數(shù)定義為均方根值與絕對均值之比：WsX rmsX當 X p / X 值過大時， 表明滾動軸承可能有點蝕；4. 脈沖指標 I峰值I平均幅值X p / X 值過小時， 有可能發(fā)生了磨損。X pX5. 裕度系數(shù) L峰值X pX pLX r12方根幅值NxiN i 1（注意：方根幅值和均方根值不同）當時間信號中包含的信息不是來自一個零件或部件，而是屬于多個元件時如在多級齒輪的振動信號中往往包含有來自高速齒輪、