针对传统共振解调故障诊断方法中需依赖主观经验和反复调试选取合适带通滤波器参数的问题,以及包络信号频谱中随机成分对分辨故障特征频率的干扰问题,提出一种空间精密轴承的自适应共振解调故障诊断方法.一方面,根据振动信号功率谱计算重心频率和频率标准差,进而以此确定带通滤波器的中心频率和带宽,实现自适应带通滤波;另一方面,通过频谱平均方法弱化包络信号频谱中的随机成分,使得故障特征谱线清晰度加强.模拟故障信号和实测振动信号的诊断结果表明该方法算法简单,效率高,对保持架磨损故障诊断效果良好,验证了其可行性和有效性.

从空间精密轴系用轴承的轴向游隙和刚度角度,分别分析了工作温度及其梯度对全钢轴承和陶瓷球混合轴承预紧力的影响,以及背靠背和面对面2种安装方式的影响差异,明确了量化估算方法。根据隔圈受力变化与预紧力的关系,采用基于应变的预紧力在线测试方法,分别实测了不同温度下全钢轴承轴系和混合轴承的预紧力,结果表明实测结果与分析结果基本一致。

针对现有轴承健康评估方法在空间机构轴系上应用难度大的问题,提出了一种基于模糊C-均值聚类的空间机构轴系健康评估方法.首先,定义了新特征参数-特征谱线明显度;其次,提取了优良、故障两类典型轴系及待评估轴系振动实测信号峭度和包络频谱特征谱线明显度;然后,以峭度和特征谱线明显度两种特征参数为输入,通过模糊C-均值聚类模型获得了各待评估轴系对优良轴系类的隶属度;最后,根据隶属度计算轴系健康指数.应用实例表明,该方法既可对轴系健康状态正确排序,又可在高转速下给出可靠的健康指数,验证了该方法的可行性和有效性.