常见旋转机械故障及振动特性分析（上） | 转子不平衡、不对中、转轴弯曲、转轴横向裂纹

目录1 试验平台2 数据采集3 数据存储4 下载地址5 试验台加工公司6 声明7 作者简介1 试验平台山东科技大学(Shandong University of Science andTechnology, SDUST)旋转机械传动部件故障植入试验台如图1所示，是由镇江天语科技有限公司加工制造。该试验台由交流电动机、电动机转速控制器、测试轴承、齿轮箱，用于控制负载的手柄和磁粉制动器等组成，可以开展各类滚动轴承和齿轮在不同工况下的故障诊断试验，试验部件为为6205轴承与行星齿轮箱，如图2和图3所示，其相关参数见表1与表3。试验设计工况如表2，表4所示。图1 山东科技大学旋转机械传动部件故障植入试验台 图2 6205轴承故障设置 行星轮点蚀 行星轮裂纹 行星轮磨损太阳轮点蚀 太阳轮裂纹 太阳轮磨损图3 行星齿轮箱故障设置表1 6205轴承基本参数 表2 6205轴承数据集试验工况 表3 齿轮箱基本参数 表4 齿轮试验工况 2 数据采集为了获取轴承与齿轮箱的振动信号，两个三向压电加速度传感器分别通过磁座固定于轴承座和行星齿轮箱两端的固定支架上，如图4和图5所示。试验中使用LMS公司的Test.Lab振动噪声测试系统采集振动信号。试验中设置稳态测试模式，每次采样时长为40s，采样频率25.6kHz。 图4 轴承振动加速度传感器安装位置 图5 齿轮振动加速度传感器安装位置3 数据存储在每一次采样中，将获取的振动信号存放在一个以故障加工况命名的mat文件内。其中Signal.y_values.values包含两个三向压电加速度传感器共6个通道的振动信号。举例如下：IF0.21000 20.mat：轴承内圈故障0.2mm、1000rpm、20N负载OF0.61000~2000 40.mat：轴承外圈故障0.6mm、1000~2000 rpm间随意变速、40N负载sunfracture1000 0A 1.mat：太阳轮磨损故障 1000rpm 0A负载 第1次采集4 下载链接Github： https://github.com/JRWang-SDUST/SDUST-Dataset.git5 试验台加工公司镇江天语科技有限公司，联系方式：6 声明山东科技大学轴承和齿轮数据集由山东科技大学噪声与振动控制研究所提供。这些故障诊断数据集是公开的，任何人都可以使用它们来验证诊断算法。使用以上数据时，请参考引用下述相关文献。 [1] WangJinrui, Zhang Xuepeng, Zhang Zongzhen, et al. Attention guided multi-waveletadversarial network for cross domain fault diagnosis[J]. Knowledge-basedsystems, 2024, 284, 111285.[2] Zhang Xuepeng, Wang Jinrui,Zhang Zongzhen, et al. Integrated decision-making with adaptive featureweighting adversarial network for multi-target domain compound fault diagnosisof machinery[J]. Advanced Engineering Informatics, 2024, 62, 102730.[3] Han Baokun, Jiang Xingwang,Wang Jinrui, et al. A novel domain adaptive fault diagnosis method for bearingsbased on unbalance data generation [J]. IEEE Transactions on Instrumentationand Measurement, 2023, 72, 3519911.[4] Han Baokun, Yang Zujie, ZhangZongzhen, et al. A novel rolling bearing fault diagnosis method based ongeneralized nonlinear spectral sparsity [J]. Measurement, 2022, 198, 111131.7 作者简介王金瑞，教授。博士毕业于南京航空航天大学，主要从事机械智能故障诊断、机械振动与噪声控制等方向研究。2023、2024年入选斯坦福全球前2%顶尖科学家，主持国家自然科学基金、中国博士后科学基金等纵向课题8项，获山东省科技进步二等奖(3/10)。兼任山东声学学会副理事长，Journal of Dynamics, Monitoring andDiagnostics青年编委。张宗振，副教授。2011年至2020年，潍柴动力、潍柴雷沃技术研究院，任NVH室主任；2021年任山东科技大学机电学院学术副教授。主持国家自然科学基金、山东省自然科学基金，参与国家重点研发计划、两机重大专项等课题研究。主持完成200余项企业NVH开发、诊断、攻关等项目。获南京航空航天大学优秀博士论文。来源：故障诊断与python学习