Page 277 - 《振动工程学报》2026年第2期

−1
·

第 2 期 陈 鑫，等：面向低转速及变转速复合工况下滚动轴承故障诊断研究 593
参考信号
(a) Reference signal
能量 3.4

1.55 1.0 X: 6
0.8
IDF 2.6
0.6
MO 0.50
0.4
0.2 1.6
−0.55 0 10 20
0 60 120 P
IAD / rad
(b) P与IDF指标的关系
(a) 优化MO
(a) Optimal MO (b) Relationship bewteen P and IDF
40
1.2 X: 8.35 X: 16.7 X: 25.05
幅值 / (rad·s −1 ) 0.6 IAS / (rad·s −1 ) 0

0 −40 0 85 170
0 10 20 30 IAD / rad
阶次 / ×
(c) 重构信号
(b) 阶次谱 (c) Reconstructed signal
(b) Order spectrum 0.6

轴承外圈故障特征频率
幅值 / (rad·s −1 ) 0.3 X: 8.35 X: 16.7 X: 25.05
图 18 SAM 分析结果
Fig. 18 Results obtained by SAM

0.034 N w =256 X: 8.35 X: 16.7 0 0 10 阶次 / × 20 30
轴承外圈故障特征频率
幅值 / (rad·s −1 ) 0.028 X: 25.05 (d) Order spectrum of reconstructed signal
(d) 重构信号的阶次谱

算法分析结果
图 20 MPCRCC
0.022 Fig. 20 Results obtained by MPCRCC algorithm
0 10 20 30
阶次 / × 8 结 论
(a) N w =256

0.025 基于编码器信号估计特性以及滚动轴承故障引
N w =512 轴承外圈故障特征频率 起的 IAS 信号特征，本文提出一种 MPCRCC 算法以
幅值 / (rad·s −1 ) 0.020 实现低转速及变转速复合工况下滚动轴承故障特征

提取，得到以下结论：

X: 8.35 X: 16.7 X: 25.05 （1）编码器信号在低转速工况下可实现滚动轴
0.015
0 10 20 30 承故障尺寸估计，并具有较好的估计精度，为低转速
阶次 / × 工况下运行的滚动轴承进行量化评估提供理论支撑。
(b) N w =512
（2）MPCRCC 算法实现了低转速及变转速复合
图 19 循环平稳分析结果 工况下的滚动轴承故障检测，并通过仿真和试验分
Fig. 19 Results obtained by cyclostationary 析验证了所提方法的有效性。
（3）分别与 SAM 和循环平稳算法进行对比，结
果显示，MPCRCC 算法对低转速及变转速复合工况

5.2
下滚动轴承故障特征增强具有较好的有效性和鲁
IAS / (rad·s −1 ) 5.0 参考文献：
棒性。

4.8
0 10 20
IAD / rad [1] 李志农，刘跃凡，胡志峰，等. 经验小波变换-同步提取及
(a) 参考信号 其在滚动轴承故障诊断中的应用 [J]. 振动工程学报，
(a) Reference signal 2021，34（6）：1284-1292.

3.4

与 指标的关系

−1
·

−

重构信号

轴承外圈故障特征频率
−1
·

幅值

阶次 ×
重构信号的阶次谱