Page 209 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 刘志军，等：基于 AVME-OMOMEDA 的滚动轴承复合故障诊断 2139

0.6 65 Hz 0.20 97 Hz 193 Hz
幅值 / (m·s −2 ) 0.4 129 Hz 幅值 / (m·s −2 ) 0.15 287 Hz
0.10
194 Hz
0.2
0.05
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
频率 / Hz 频率 / Hz
(a) 内圈故障解卷积信号包络谱
(a) IMF1 (a) Envelope spectrum of the inner ring fault deconvolution signal
幅值 / (m·s −2 ) 0.2 幅值 / (m·s −2 ) 0.20 65 Hz 129 Hz 194 Hz
0.3
0.15
0.1
0.10
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0.05
频率 / Hz 0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
(b) IMF2
频率 / Hz
幅值 / (m·s −2 ) 0.2 (b) Envelope spectrum of the outer ring fault deconvolution signal
0.3
(b) 外圈故障解卷积信号包络谱
0.1
图 24 试验信号经
分析的包络谱
VMD-MCKD
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Fig. 24 Envelope spectrum of experimental signal analyzed by
频率 / Hz
VMD-MCKD
(c) IMF3

图 22 试验信号经 RVME 分析的包络谱 291.045 Hz
幅值 / (m·s −2 )
Fig. 22 Envelope spectrum of experimental signal analyzed by 0.4 97.0151 Hz 194.03 Hz
RVME 0.2
0.02 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
幅值 / (m·s −2 ) 0.01 (a) Envelope spectrum of the inner ring fault deconvolution signal
频率 / Hz
(a) 内圈故障解卷积信号包络谱
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0.6 65.221 Hz 129.407 Hz
频率 / Hz 幅值 / (m·s −2 ) 0.4 194.629 Hz
(a) IMF1 0.2
×10 −3 65 Hz 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
幅值 / (m·s −2 ) 1 129 Hz 194 Hz (b) Envelope spectrum of the outer ring fault deconvolution signal
2
频率 / Hz
259 Hz
(b) 外圈故障解卷积信号包络谱
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 图 25 试验信号经 CYCBD 分析的包络谱
频率 / Hz
(b) IMF2 Fig. 25 Envelope spectrum of experimental signal analyzed by
CYCBD
−3
3 ×10
幅值 / (m·s −2 ) 2 1 表 2 显示了 和 5 种方法分析结果的峭度值和运行
的运行时间虽然短，但无法实现
0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 时间，RVME FMD 和
内圈故障特征频率的提取。VMD-MCKD CYCBD
频率 / Hz
(c) IMF3 均能实现内、外圈故障特征的分离提取，但峭度值

图 23 试验信号经 FMD 分析的包络谱 比本文方法更低，且运行时间更长。由此可知，本文
Fig. 23 Envelope spectrum of experimental signal analyzed by FMD 方法在时间成本和效果方面均优于其他 4 种方法。

分析后解卷积信号的包络谱。VMD-MCKD 虽然能
表 2 5 种方法的峭度值和运行时间对比
实现内、外圈故障特征频率的分离提取，但背景噪
Tab. 2 Comparison of kurtosis value and running time of five
声较为明显。在 CYCBD 中，通过本文方法提取的故 methods

障周期可反推故障频率，作为 CYCBD 的循环频率
方法 峭度值（内圈） 峭度值（外圈） 运行时间/s
集，其滤波器长度由本文方法搜索得到，试验信号经 RVME — 4.0006 0.558
CYCBD 分析后解卷积信号的包络谱如图 25 所示。 FMD — 3.8810 1.544
CYCBD 虽然能实现内外圈故障特征频率的分离提 VMD-MCKD 4.8956 3.3500 1873.548
取，但背景噪声比本文方法严重，且只能提取外圈故 CYCBD 7.8499 5.0331 736.746
障频率及其六倍谐波频率。 AVME-OMOMEDA 8.5494 7.8912 159.793