技術(shù)特征：

1.一種基于多重復(fù)合沖擊字典匹配追蹤的軸承故障定量診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據(jù)軸承故障機(jī)理分別建立軸承外圈故障長(zhǎng)度和深度的計(jì)算公式；

S2、根據(jù)代表著軸承故障長(zhǎng)度和深度的響應(yīng)信號(hào)的不同，構(gòu)造對(duì)應(yīng)不同的原子，然后組合形成復(fù)合原子庫(kù)；

S3、利用構(gòu)造的多重復(fù)合沖擊原子庫(kù)，對(duì)不同故障尺寸的軸承振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行匹配追蹤處理，采用故障長(zhǎng)度和深度計(jì)算公式計(jì)算匹配追蹤算法重構(gòu)之后的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)軸承故障尺寸的定量分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多重復(fù)合沖擊字典匹配追蹤的軸承故障定量診斷方法，其特征在于，步驟S1具體為：

針對(duì)不同長(zhǎng)度故障，設(shè)滾動(dòng)體滾過(guò)故障所需要的時(shí)間為Δt，故障長(zhǎng)度為l，

$\mathrm{\Δ}t=\frac{l}{\mathrm{\π}(D_p+D_b)f_c}$

其中，D_p為軸承的節(jié)徑，D_b為滾動(dòng)體直徑，f_c為保持架轉(zhuǎn)頻，

$f_c=\frac{f_r}{2}(1-\frac{D_b}{D_p}\cos a)$

其中，f_r為軸的轉(zhuǎn)頻，a為壓力角，a取0°，

經(jīng)過(guò)推導(dǎo)得出故障長(zhǎng)度為如下的表達(dá)式：

$l=\frac{{\mathrm{\πf}}_r({D_p}^2-{D_b}^2)}{2D_p}\mathrm{\Δ}t$

對(duì)于故障深度，通過(guò)滾動(dòng)體從進(jìn)入故障前端到滾動(dòng)體和故障的底端進(jìn)行碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)響應(yīng)的時(shí)間間隔計(jì)算得到，因此由幾何關(guān)系可以得到故障深度h和沖擊間隔時(shí)間Δt₁的關(guān)系，即

其中，R為滾動(dòng)體半徑，

由于

$l_1=\frac{{\mathrm{\πf}}_r({D_p}^2-{D_b}^2)}{2D_p}{\mathrm{\Δt}}_1$

帶入可得故障深度與沖擊時(shí)間間隔的關(guān)系如下：

$h=R-\sqrt{R^2-\frac{{\mathrm{\π}}^2{f_r}^2{({D_p}^2-{D_b}^2)}^2}{4{D_p}^2}{{\mathrm{\Δt}}_1}^2}$

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多重復(fù)合沖擊字典匹配追蹤的軸承故障定量診斷方法，其特征在于，所述S2中構(gòu)造能夠代表滾動(dòng)體經(jīng)過(guò)故障區(qū)域不同時(shí)刻所代表的不同位置的響應(yīng)原子，原子的構(gòu)造需要遵循故障的響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行構(gòu)造，從而所構(gòu)造的原子包含三種原子成分，即對(duì)應(yīng)于滾動(dòng)體進(jìn)入故障區(qū)域的階躍成分、滾動(dòng)體和故障底端進(jìn)行碰撞的沖擊部分和滾動(dòng)體和故障末端進(jìn)行碰撞的成分。

階躍成分按照以下公式構(gòu)造原子x₁：

$x_1=a\·cos\[2\mathrm{\π}\frac{f_n}{6}(t-t_0)\]$

其中，a為幅值系數(shù)，f_n為系統(tǒng)固有頻率，t₀為滾動(dòng)體進(jìn)入故障區(qū)域的時(shí)刻。

和軸承故障末端進(jìn)行碰撞的原子x₂：

$x_2=a_2\·e^{-b_2(t-t_2)}\·cos\[2\mathrm{\π}\frac{f_n}{3}(t-t_2)\]$

其中，a₂為底端沖擊響應(yīng)幅值系數(shù)，b₂為沖擊衰減系數(shù)，t₂為碰撞開始時(shí)刻。

沖擊部分按照以下公式構(gòu)造原子x₃：

$x_3=a_3\·e^{-b_3(t-t_3)}\·sin\[2{\mathrm{\πf}}_n(t-t_3)\]$

其中，a₃為末端沖擊響應(yīng)幅值系數(shù)，b₃為末端沖擊衰減系數(shù)，t₃為末端沖擊開始時(shí)刻，

將上述三種原子組合成多重復(fù)合沖擊原子庫(kù)，可以用于對(duì)軸承不同尺寸故障的信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，重構(gòu)信號(hào)時(shí)采用遺傳算法可以分別尋找最優(yōu)的a,a₂,a₃,b₂,b₃,t₀,t₂,t₃的值，從而能夠精確的重構(gòu)軸承故障信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多重復(fù)合沖擊字典匹配追蹤的軸承故障定量診斷方法，其特征在于，S3具體為：結(jié)合S2中的多重復(fù)合沖擊原子庫(kù)，對(duì)采集的軸承故障信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的匹配追蹤算法進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)，能夠得到重構(gòu)之后的軸承故障信號(hào)；然后采用S1中所得出的計(jì)算公式，分別根據(jù)計(jì)算得到的兩段時(shí)間間隔Δt和Δt₁能夠計(jì)算軸承的故障長(zhǎng)度和深度。