固體光滑滾動軸承是空間運(yùn)動機(jī)構(gòu)的要害零部件,衛(wèi)星、空間站等空間飛行器的機(jī)械部件能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)、完成預(yù)訂功用和到達(dá)預(yù)期壽數(shù),在很大程度上取決于飛行器內(nèi)各機(jī)械部件中滾動軸承的功能、壽數(shù)和可靠。由于空間在軌環(huán)境中無法獲取軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀況信息,亟需在地面模仿空間環(huán)境下展開滾動軸承判定實驗,即徹底實驗與截尾實驗,來評價和猜測滾動軸承的壽數(shù),樹立高可靠長壽數(shù)滾動軸承基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,從很多候選滾動軸承中挑選優(yōu)壽數(shù)軸承安裝到空間飛行器中。現(xiàn)在模仿空間環(huán)境下固體光滑滾動軸承壽數(shù)狀況監(jiān)測手法有摩擦力矩測驗和溫度測驗,可是,摩擦力矩、溫度包含軸承壽數(shù)特征信息單、對軸承正常壽數(shù)階段功能退化不靈敏,不能有用反映滾動軸承功能的退化。振蕩測驗作為模仿空間環(huán)境下固體光滑滾動軸承壽數(shù)狀況監(jiān)測的個手法逐步得以重視,在固體光滑滾動軸承的壽數(shù)表征和猜測方面具有很好的潛力。方面,比較于軸承典型毛或早期毛狀況,軸承有用壽數(shù)階段內(nèi)的振蕩特征更為弱小;另方面,模仿空間環(huán)境的設(shè)備(如真空泵)運(yùn)轉(zhuǎn),以及狹小空間內(nèi)多組軸承的同時實驗,導(dǎo)致實測軸承振蕩信號受到激烈的環(huán)境噪聲攪擾,因而,在強(qiáng)噪聲攪擾下提取滾動軸承弱小特征就更加困難。模仿空間環(huán)境下軸承采用軸向定位加載方式時,隨著軸承磨損,間隙加大,軸向負(fù)載發(fā)生變化;由于真空室容量約束,難以實施電機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制,軸承轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;軸承振蕩特征受工況(轉(zhuǎn)速和載荷等要素)的影響顯著,導(dǎo)致變工況下滾動軸承退化趨勢特征難以提取。由于地面模仿空間環(huán)境實驗條件苛刻,軸承壽數(shù)實驗需要投入很多的人力、物力,現(xiàn)在只能獲取部分工況下的有限樣本,小子樣條件下準(zhǔn)確壽數(shù)猜測模型的構(gòu)建是需要處理的難題。模仿空間環(huán)境下滾動軸承壽數(shù)實驗的這些特點導(dǎo)致依據(jù)振蕩剖析的滾動軸承壽數(shù)狀況表征和猜測具有很大挑戰(zhàn)。論文針對模仿空間環(huán)境下滾動軸承壽數(shù)振蕩譜表征與猜測的難題,展開自適應(yīng)信號重量別離的滾動軸承弱小特征提取、變工況下滾動軸承退化趨勢特征提取、小子樣條件下準(zhǔn)確壽數(shù)猜測模型構(gòu)建等研討,詳細(xì)研討內(nèi)容如下:1)針對強(qiáng)噪聲攪擾下滾動軸承弱小特征提取的難題,提出了自適應(yīng)信號重量別離的滾動軸承弱小特征提取辦法。剖析并樹立模仿空間環(huán)境下滾動軸承振蕩信號噪聲要包含測驗體系噪聲、模仿空間環(huán)境設(shè)備以及其它軸承實驗臺運(yùn)轉(zhuǎn)而引進(jìn)的環(huán)境攪擾;使用組通帶部分堆疊帶通濾波器組對信號進(jìn)行濾波,提出了大譜峭度小冗余準(zhǔn)則用于能量占優(yōu)濾波信號重量的選取;依據(jù)經(jīng)歷形式分化(Empirical Mode Decomposition,EMD)的自適應(yīng)分化及濾波特,采用EMD對濾波信號進(jìn)步分化,完成自適應(yīng)信號重量別離;核算含噪軸承振蕩信號各固有形式函數(shù)(Intrinsic Mode Function,IMF)重量與含噪軸承振蕩信號自身、以及與背景噪聲攪擾信號IMF重量之間的相關(guān)系數(shù),并據(jù)此對IMF重量進(jìn)行挑選和重構(gòu),完成強(qiáng)噪聲攪擾下滾動軸承弱小特征提取。2)針對變工況下滾動軸承退化趨勢特征難以提取的問題,提出了依據(jù)幅值標(biāo)準(zhǔn)化和相似度量的量化特征提取辦法。研討轉(zhuǎn)速和負(fù)載要素對軸承振蕩信號的影響,經(jīng)過幅值標(biāo)準(zhǔn)化下降轉(zhuǎn)速、負(fù)載不同導(dǎo)致的振蕩信號幅值差異;結(jié)合時頻剖析在信號局部特征信息發(fā)掘方面的優(yōu)勢,提出了兩種時頻域特征提取辦法——依據(jù)頻帶剖析技能的特征提取和時頻表示特征約簡的特征提取;構(gòu)建依據(jù)相似度量的滾動軸承退化量化特征指標(biāo),完成變工況下軸承狀況的同標(biāo)準(zhǔn)表征以及滾動軸承退化趨勢特征提取。3)針對小子樣條件下準(zhǔn)確壽數(shù)猜測模型構(gòu)建的問題,提出了交融截尾樣本的優(yōu)化多核小二乘支撐向量機(jī)的滾動軸承壽數(shù)猜測辦法。模仿空間環(huán)境下,受實驗周期約束,只能對少數(shù)軸承做全壽數(shù)實驗,更多的軸承需做守時截尾實驗。針對少數(shù)軸承的全壽數(shù)樣本,提出了多標(biāo)準(zhǔn)變異粒子群優(yōu)化多核小二乘支撐向量機(jī)的滾動軸承壽數(shù)猜測辦法。針對更多軸承的截尾樣本,為使用截尾樣本中的有用退化信息,樹立依據(jù)函數(shù)型主成分剖析的特征量趨勢模型,提出依據(jù)相似度量的截尾樣本壽數(shù)值估計辦法,構(gòu)建交融截尾樣本的滾動軸承壽數(shù)猜測模型,提高模仿空間環(huán)境下滾動軸承壽數(shù)猜測精度。4)結(jié)合模仿空間環(huán)境下滾動軸承壽數(shù)實驗特點,開發(fā)了套固體光滑滾動軸承壽數(shù)猜測體系,完成振蕩信號收集、根本信號剖析處理、特征提取、壽數(shù)猜測和管理維護(hù)等功用,完成固體光滑滾動軸承壽數(shù)評價和猜測,從而挑選出優(yōu)壽數(shù)軸承。所研制的體系成功應(yīng)用于模仿空間環(huán)境下固體光滑滾動軸承壽數(shù)評價和猜測。文章終對本文的作業(yè)進(jìn)行了總結(jié),并展望下步的研討方向。