1.2 国内外研究现状及发展趋势

1.3 文献综述

1.4 论文内容和结构安排

基于以上对相关文献的阅读及和吸收，确定了本文的研究内容及基本框架，本文主要是对动车组滚动轴承利用SVM进行故障智能诊断进行相关的分析研究，其基本结构安排如下：

第一章绪论。简要介绍本课题研究的背景，目的及意义及目前国内、外的研究现状，并对当智能诊断的研究现状做了分析。

第二章滚动轴承故障机理和信号的分析方法。主要阐述滚动轴承基本结构、常见故障及信号的分析方法。

第三章支持向量机（SVM）。主要论述SVM原理和算法的基本理论知识以及SVM分类方法和其优缺点，包括“一对多”分类方法和“一对一”分类方法。

第四章SVM算法的实现。介绍利用MATLAB软件进行建模以及诊断系统的设计，利用该系统实现滚动轴承基于SVM算法的智能诊断，并利用实验数据对算法的有效性进行验证。

第五章总结与展望。对文本内容进行总结，以及对未来的展望。

2 滚动轴承故障机理和信号分析方法

走行部是动车组能够在轨道上行走的最主要部件，而走行部上很多关键的部位比如牵引电机、轴箱，齿轮箱，它们的动力传递都是靠滚动轴承来完成的，所以动车组滚动轴承是非常重要的部件，其功能对动车安全运输起着举足轻重的作用。动车组滚动轴承故障诊断原理与通用的滚动轴承故障诊断原理并无差异，要对动车组滚动轴承进行故障诊断，就必须掌握滚动轴承基本机构、振动机理，故障形式，诊断方法等。

2.1 滚动轴承的基本结构

滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四个元件组成。内圈通常固定在轴颈上，其作用是与轴相配合并与轴一起旋转。外圈通常固定在轴承座或机器的壳体上，起支承滚动体的作用。每套轴承都配有一组或几组滚动体，装在内圈和外圈之间，起到把滑动摩擦变成滚动摩擦，降低设备的磨损和故障率作用。保持架将轴承中的滚动体均匀地相互隔开，使每个滚动体在内圈和外圈之间正常地滚动，减少了滚动体间的磨损和摩擦[25]。滚动轴承的基本结构如下图2.1所示，

图2.1滚动轴承基本结构示意图

图2.1中，D为轴承节径，d为滚动体的直径，r1为内环滚道的平均半径，r2为外环滚道的平均半径，为接触角。

2.2 振动机理和失效形式

2.2.1振动机理

滚动轴承一般都是外圈与轴承座或者机壳固定或相对固定联结，内圈与机械的传动轴联接，随传动轴一起转动。由于轴承本身的结构特点、装配误差以及运行过程中元件故障等内部因素，加上轴上其他零件的运动和力的作用等外部因素，当转速和载荷一定时，对轴承和轴承座或机壳组成的振动系统产生了激励，使该系统产生振动