一、時域分析（Time Domain Analysis）

1. 基本概念
時域分析直接考察振動信號隨時間變化的特征，反映系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)特性。

2 典型應(yīng)用場景

• 軸承故障：沖擊脈沖導(dǎo)致峭度值升高（正常β≈3，故障時β>5）

• 轉(zhuǎn)子不平衡：時域波形呈現(xiàn)明顯周期性

• 松動故障：波形出現(xiàn)調(diào)制現(xiàn)象

二、頻域分析（Frequency Domain Analysis）

1. 理論基礎(chǔ)
傅里葉變換：X(f)=∫?∞∞x(t)e?j2πftdtX(f)=∫?∞∞x(t)e?j2πftdt

2 典型故障特征頻率

• 軸承故障：
  fBPFO=N2fr(1?dDcos?α)fBPFO=2Nfr(1?Ddcosα) （外圈故障頻率）

• 齒輪故障：
  fm=N×fsfm=N×fs （嚙合頻率）

• 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)：
  fn=12πkmfn=2π1mk（固有頻率）

三、時頻聯(lián)合分析（進階方法）

1. 短時傅里葉變換（STFT）
X(t,f)=∫x(τ)w(τ?t)e?j2πfτdτX(t,f)=∫x(τ)w(τ?t)e?j2πfτdτ

• 窗函數(shù)選擇：Hanning窗（兼顧頻率分辨率與旁瓣抑制）

• 適用場景：緩變非平穩(wěn)信號

2. 小波變換（Wavelet）
WT(a,b)=1a∫x(t)ψ?(t?ba)dtWT(a,b)=1∫x(t)ψ?(at?b)dt

• 優(yōu)勢：多分辨率分析（高頻段時間分辨率高）

• 應(yīng)用：沖擊特征提取（選用Morlet小波）

3. 希爾伯特-黃變換（HHT）

• 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（EMD）→ 希爾伯特譜分析

• 特點：自適應(yīng)分解，適合非線性非平穩(wěn)信號