小波包和峭度在轴承早期故障分析中的应用

任学平，庞震，辛向志，邢义通

(内蒙古科技大学 机械工程学院，内蒙古 包头 014010)

轴承的运行状态直接影响到整台机械设备的工作性能和运行效率。因此进行轴承故障检测诊断，进而对其预知维修，可以使机械设备运行可靠性大大提升。在实际应用中，对轴承结构与故障机理的了解，有助于利用各种现代分析手段进行有效诊断[1]。

目前，振动信号检测分析法广泛应用于轴承信号的故障诊断，首先采集工况下的信号，再对采集到的信号进行分析，以此诊断轴承故障类型。

小波包可以将小波分析没有细分的高频部分信号进一步分解，将信号分解的更加精细并使其分解到相邻的不同频率段上。使用小波包对轴承故障信号进行诊断分析时，通常采用小波包能量法选取节点系数并进行重构处理[2]。当信噪比较小时，一些含有噪声性质的细节系数会混入重构信号中，从而影响轴承故障诊断的结果。在此，结合小波包分解得到的细节系数并同时运用峭度准则原理，提出一种改进型的小波包包络方法，可在一定程度上提高故障诊断的精确度。

1 基本理论

1.1 小波包

小波包分析是小波分析的延伸，它可以对信号进行更为精细的分解与重构。小波分析可以将上一次分解得到的低频部分进行再分解，但不能对高频部分进行再分解，造成高频部分的分辨率很差。小波包分析对低、高频部分均可进行再分解，提高了高频段的分辨率，从而使整个信号的信息更为清晰。……