随着现代机组向着高转速、高效率发展,动静件之间间隙不断变小,从而增大了转动部件与静止部件之间发生碰摩的可能性,使得碰摩成为旋转机械一种常见的故障.碰摩通常由其他故障引起,如转子与定子不对中、转子质量不平衡、热膨胀、转轴和壳体的变形等等.当碰摩发生时,转子系统表现出很强的非线性动力学行为.碰摩严重时转子和定子之间的碰摩力非常大,可能会超过接触件的设计极限.导致机组损坏.所以准确地检测和诊断旋转机械的碰摩故障非常重要.该文阐述了转子系统的碰摩现象,分析了碰摩的机理.对一个经典的两自由度转子系统的非线性碰摩模型进行了深入研究.利用数值方法,对不同系统参数下的模型进行了多组仿真.仿真结果表明,碰摩时系统的动力学响应复杂,对参数具有敏感依赖性.在旋转机械的故障诊断中,频谱分析是应用最为广泛的分析方法.但对于复杂时变的碰摩信号,它能提供的信息非常有限.该文采用了一种基于小波变换的多分辨分析技术.小波变换在时频分析,信号降噪和奇异性检测等方面都具有其独特的优势.小波变换的这些性质也适用于声音信号的处理.该文通过对仿真和试验结果的分析,得出了系统发生碰摩时振动信号的特点.基于机械部件之间发生碰摩时必然发出声音,且不同程度和类型的碰摩发出的声音一定不同的原理,该文提出了利用声音信号进行诊断的方法.通过对其机理的研究和试验数据的分析,总结出了系统发生碰摩时声音信号的特点.此外,该文提出了把键相位信号和声音信号相结合确定碰摩位置的方法.为对文中仿真和所提方法进行验证,该文设计了模拟试验,模拟了多种碰摩故障,都得到了满意的效果.振动诊断和声音诊断各有其优缺点,对不同的碰摩故障诊断效果也不同.如果把振动诊断和声音诊断结合起来将会取得更好的诊断效果.