技術(shù)特征：

1.一種基于聲音信號的印刷機(jī)故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、采集印刷機(jī)正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時(shí)的聲音信號；

步驟2、對采集的聲音信號進(jìn)行處理和分析，提取正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時(shí)聲音信號特征值；

步驟3、將正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時(shí)聲音信號的特征值進(jìn)行比對，計(jì)算各頻帶故障貢獻(xiàn)率，確定故障頻率的范圍；

步驟4、根據(jù)故障頻率的范圍，對印刷機(jī)的故障進(jìn)行定位，從而完成印刷機(jī)故障診斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲音信號的印刷機(jī)故障診斷方法，其特征在于：所述步驟1通過通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和聲音傳感器采集印刷機(jī)正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時(shí)的聲音信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲音信號的印刷機(jī)故障診斷方法，其特征在于：所述步驟2具體包括以下步驟；

步驟2.1、將采集印刷機(jī)正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時(shí)的聲音信號輸入a個(gè)濾波器中；

步驟2.2、經(jīng)過傅里葉變換得到正常狀態(tài)和故障狀態(tài)下印刷機(jī)聲音信號的頻域信息A(f)，

步驟2.3、利用頻域信息A(f)通過公式(1)計(jì)算能量譜G(f)；

G(f)＝A(f)∧2 (1)

步驟2.4、利用能量譜G(f)根據(jù)公式(2)的倒頻譜變換計(jì)算聲音信號的倒頻域信息C，

C＝F-1(log(G(f))) (2)

步驟2.5、利用各個(gè)濾波器后的倒頻域信息C通過公式(3)計(jì)算聲音信號的特征值p；

P＝sum|c| (3)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于聲音信號的印刷機(jī)故障診斷方法，其特征在于：所述步驟3具體包括以下步驟；

步驟3.1、首先把采集到的印刷機(jī)聲音信號數(shù)據(jù)通過傅里葉變換，得到印刷機(jī)聲音信號的頻域范圍0Hz-fHz，把0Hz-fHz平均分成m個(gè)頻帶，把聲音信號通過1到n號濾波器，并通過公式(4)Fisher比率法計(jì)算各頻帶的故障貢獻(xiàn)率F^m，找出故障貢獻(xiàn)率最大濾波器i，并計(jì)算其的頻帶頻率(i-1)×f/m到i×f/m；

$F^m=\frac{(1/N)(X_i^j-u_i)^2{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{(u_i-u)}^2}{(1/N){\mathrm{\Σ}}_{i=1}^N{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^T{(x_i^j-u_i)}^2}---\left(4\right)$

公式(4)中，為第i種故障的第j幀樣本信號的子帶能量，u_i和u分別表示第i種故障和所有故障的子帶平均能量，N為頻帶的總個(gè)數(shù)，

步驟3.2、把頻帶(i-1)×f/m到i×f/m平均分成n個(gè)頻帶，把聲音信號通過m+1到n號濾波器，并通過公式(4)Fisher比率法計(jì)算各頻帶的故障貢獻(xiàn)率，找出故障貢獻(xiàn)率最大濾波器i’，并計(jì)算其的頻帶頻率(i’-1)×f/mn到i’×f/mn；

步驟3.3、以此類推進(jìn)行頻帶劃分，直到得到的頻率范圍小于設(shè)定的帶寬時(shí)，設(shè)定的帶寬為2HZ，停止分頻帶，即得到故障的頻率范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲音信號的印刷機(jī)故障診斷方法，其特征在于：所述步驟4具體為：根據(jù)理論計(jì)算得到正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時(shí)印刷機(jī)各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，然后將步驟3中得到故障的頻率范圍與運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比對，看故障的頻率范圍落到運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的那個(gè)范圍，即可判斷印刷機(jī)哪個(gè)部位的零件發(fā)生故障。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于聲音信號的印刷機(jī)故障診斷方法，其特征在于：所述根據(jù)理論計(jì)算得到正常狀態(tài)和故障狀態(tài)時(shí)印刷機(jī)各部件的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率具體分為：

軸承外圈故障頻率f_o計(jì)算公式為(5)：

$f_0=\frac{1}{2}(1-\frac{d}{D_m}cos\mathrm{\α})f_{n}Z---\left(5\right)$

公式(5)中，Z為滾子數(shù)，d為滾動(dòng)體直徑，α為軸承壓力角，Dm為軸承滾道節(jié)圓直徑，fn為旋轉(zhuǎn)頻率；

軸承內(nèi)圈故障頻率f_i計(jì)算公式為(6)：

$f_i=\frac{1}{2}(1+\frac{d}{D_m}cos\mathrm{\α})f_{n}Z---\left(6\right)$

公式(6)中，Z為滾子數(shù)，d為滾動(dòng)體直徑，α為軸承壓力角，Dm為軸承滾道節(jié)圓直徑，fn為旋轉(zhuǎn)頻率；

滾動(dòng)體故障頻率f_b計(jì)算公式為(7)：

$f_b=\frac{D}{2d}(1-\frac{d^2}{D^2}{\cos }^2\mathrm{\α})f_n---\left(7\right)$

公式(7)中，d為滾動(dòng)體直徑，α為軸承壓力角，D為軸承滾道節(jié)圓直徑，fn為旋轉(zhuǎn)頻率；

保持架內(nèi)環(huán)和外環(huán)的故障頻率f_c計(jì)算公式分別為(8)或(9)：

$f_c=\frac{(1+\frac{d}{D_m}cos\mathrm{\α})f_n}{2Z}---\left(8\right)$

$f_c=\frac{(1-\frac{d}{D_m}cos\mathrm{\α})f_n}{2Z}---\left(9\right)$

公式(9)和(8)中，Z為滾子數(shù)，d為滾動(dòng)體直徑，α為軸承壓力角，Dm為軸承滾道節(jié)圓直徑，fn為旋轉(zhuǎn)頻率；

勻墨輥、著墨輥、串墨輥的頻率根據(jù)公式(10)滾動(dòng)軸的半徑之間的關(guān)系計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)頻率；

$\frac{{\mathrm{\ω}}_1}{{\mathrm{\ω}}_2}=\frac{r_2}{r_1}---\left(10\right)$

公式(10)中，ω1、ω2分別為主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角頻率，r1、r2主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的半徑；

齒輪嚙合故障頻率fm的計(jì)算公式為(11)：

fm＝f1×z1＝f2×z2 (11)

公式(11)中，f1、f2分別為主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。z1、z2主動(dòng)輪、從動(dòng)輪的齒數(shù)。