机械工程学报

作者：赵学智, 叶邦彦, 刘其洪, 陈统坚

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院 广州 510640

关键词：柔性薄壁椭圆轴承,故障特征频率,频率波动,瞬时频率；

基金：国家自然科学基金(52375538，51875216)和广东省自然科学基金(2024A1515010502)资助项目。

柔性薄壁椭圆轴承是谐波减速器的关键部件，其内、外圈的椭圆特性使得定转速下其故障特征频率不是一个定值，而是存在周期性波动，这种特性与普通滚动轴承完全不同。柔性薄壁椭圆轴承的椭圆特性还会引起背景周期性冲击，对故障周期性冲击产生极大的掩盖。利用Morlet小波与故障周期性冲击的波形相似性特性从柔性薄壁椭圆轴承混合冲击信号中提取故障周期性冲击，分析了连续Morlet小波对故障周期性冲击的特征提取机理，从理论上证明了Morlet小波对与其波形相似的故障冲击可以获得最佳的提取效果，而椭圆引起的背景冲击则会被极大抑制。利用Hilbert-Huang变换提取故障冲击的瞬时频率。对于内圈故障和外圈故障的柔性薄壁椭圆轴承，从它们的振动信号中准确提取到了故障频率的波动特性，证明了柔性薄壁椭圆轴承的故障特征频率在定转速下确实存在有规律的周期性波动，且其波动的频率是凸轮轴转频的二倍。对比分析了普通滚动轴承故障特征的瞬时频率，结果表明其不存在周期性波动。故障频率的周期性波动是柔性薄壁椭圆轴承的特有性质。

来源：2025年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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