滚动轴承外圈失效的盒维数与信息维数特征

张美芸¹，魏晖^2,3，樊富起³

1. 江西科技学院机械工程学院2. 江西科技学院协同创新中心3. 江西科技学院汽车工程学院

摘 要：旋转机械故障诊断的关键在于故障特征的提取,由于轴承振动信号的非线性与非平稳性,传统平稳信号处理方法在故障特征提取中存在不足,而多重分形等非平稳方法存在计算冗余。认为故障状态下轴承振动信号的空间的占布与概率密度均发生变化,因此可采用盒维数与信息维数描述故障特征。在此基础上,借助美国辛辛那提大学IMS中心公开的全寿命轴承实验数据,分别分析了滚动轴承外圈在正常和故障情况的信息维数和盒维数,认为:在故障状态下,轴承振动信号的信息维数与盒维数均有降低,这一特点有利于提高故障模式的可分性。

关键词：滚动轴承;信息维数;盒维数;故障诊断;