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本文通过对转子系统的一些典型故障进行试验模拟，采集记录现场振动位移、加速度、声音信号，利用小波分析理论在时域和频域上可同时对信号实现局部化处理的“变焦距”性质，分别对突加不平衡故障的加速度和声信号的奇异性的位置及奇异度大小进行了分析，对二者结果进行了对比，研究了突加不平衡加速度和声信号在小波包变换下的特征；同时利用小波分析对不同试件碰磨故障的声音信号进行了分析，对比分析结果，研究了碰磨故障声音信号在小波变换下的特征。结果表明：声音信号用于旋转机械故障诊断具有其特有的优越性。基于声音信号、振动信号相结合的小波包分解可以很好的识别突加不平衡故障特征并判断故障发生时刻，声音信号的小波分解可以识别碰磨故障特征并将不同材质试件的碰磨区别开。本文还研究了模拟故障信号在经验模态分解方法下的故障特征，利用经验模态分解方法的自适应特性对模拟故障试验信号进行分解，通过信号分解后的各阶固有模态函数，总结了突加不平衡及碰磨模拟故障信号在经验模态分解方法下的故障特征。文章同时对转子系统的一些典型故障试验模拟后监测到的振动信号进行研究总结，归纳出这些故障的一般性振动特征，为该类转子系统的故障诊断提供了一定的理论依据。