一、时域分析（Time Domain Analysis）

1. 基本概念
时域分析直接考察振动信号随时间变化的特征，反映系统的动态响应特性。

2 典型应用场景

• 轴承故障：冲击脉冲导致峭度值升高（正常β≈3，故障时β>5）

• 转子不平衡：时域波形呈现明显周期性

• 松动故障：波形出现调制现象

二、频域分析（Frequency Domain Analysis）

1. 理论基础
傅里叶变换：X(f)=∫?∞∞x(t)e?j2πftdtX(f)=∫?∞∞x(t)e?j2πftdt

2 典型故障特征频率

• 轴承故障：
  fBPFO=N2fr(1?dDcos?α)fBPFO=2Nfr(1?Ddcosα) （外圈故障频率）

• 齿轮故障：
  fm=N×fsfm=N×fs （啮合频率）

• 转子系统：
  fn=12πkmfn=2π1mk（固有频率）

三、时频联合分析（进阶方法）

1. 短时傅里叶变换（STFT）
X(t,f)=∫x(τ)w(τ?t)e?j2πfτdτX(t,f)=∫x(τ)w(τ?t)e?j2πfτdτ

• 窗函数选择：Hanning窗（兼顾频率分辨率与旁瓣抑制）

• 适用场景：缓变非平稳信号

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

• 优势：多分辨率分析（高频段时间分辨率高）

• 应用：冲击特征提取（选用Morlet小波）

3. 希尔伯特-黄变换（HHT）

• 经验模态分解（EMD）→ 希尔伯特谱分析

• 特点：自适应分解，适合非线性非平稳信号