空間技術(shù)的發(fā)展為推動人類經(jīng)濟發(fā)展和社會進步發(fā)揮了巨大作用�？臻g機械中典型活動件——齒輪和滾動軸承是空間機械結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵的部件,亦屬故障多發(fā)件,在地面常態(tài)下對空間典型活動件進行振動監(jiān)測和診斷具有重大意義。本文以地面常態(tài)環(huán)境中,脂潤滑方式條件下的空間齒輪-軸承系統(tǒng)為研究對象,對其在作業(yè)工況下進行振動監(jiān)測和診斷研究。 為了對空間活動件振動監(jiān)測和診斷打下基礎(chǔ),論文首先分析了空間齒輪、滾動軸承常態(tài)下的主要性能異常形式。同時,分析了齒輪、滾動軸承的振動信號的特征:針對空間齒輪,從動力學(xué)角度研究齒輪系在正常狀態(tài)下和異常狀態(tài)下振動信號主要特點,并數(shù)值模擬了空間齒輪異常振動信號典型的調(diào)制現(xiàn)象;針對空間滾動軸承,研究了空間滾動軸承的特征頻率參數(shù)。此外,基于活動件的小樣本實驗振動信號分析的基礎(chǔ)上,研究了時域分析和頻域分析在處理實際振動信號中的局限性。并初步指出,只有在用小波理論分析活動件振動信號的基礎(chǔ)上結(jié)合時、頻分析才能診斷出空間活動件健康狀態(tài)的準確結(jié)果。 其次,基于有限元法對空間齒輪-軸承傳動系統(tǒng)進行模態(tài)分析,得到其固有頻率,進而為加速度傳感器的選型、采樣率的確定提供理論依據(jù)。此外,還基于有限元法對空間齒輪-軸承傳動系統(tǒng)進行諧響應(yīng)分析,得到軸承座附近剛度最大的點作為測點,為測振時測點的布置提供理論依據(jù),并基于有限元諧響應(yīng)分析得到的最佳測點,進行階段實驗驗證。 最后,為了診斷出活動件的健康狀態(tài),進行實驗研究�；跁r域分析、小波變換、小波-能量分析、小波-頻譜分析、小波包-頻譜分析、解調(diào)分析對監(jiān)測過程中的三個不同階段的空間活動件的振動信號進行了診斷分析,得出活動件在三個階段的健康狀態(tài)。另外,結(jié)果進一步表明:實際齒輪-軸承系統(tǒng)振動信號成分非常復(fù)雜,單一的時、頻分析,很難奏效,只有在用小波理論分析活動件振動信號的基礎(chǔ)上,靈活運用時、頻分析方法才能有效地診斷出活動件的健康狀態(tài)。與此同時,基于對轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速的監(jiān)測實測數(shù)據(jù)分析,表明:對于早期的故障,轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速狀態(tài)監(jiān)測能粗略的反映故障趨勢。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH165.3
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外研究動態(tài)
        1.2.2 空間齒輪-軸承系統(tǒng)振動監(jiān)測和診斷主要內(nèi)容
        1.2.3 齒輪振動監(jiān)測和診斷方法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 滾動軸承振動監(jiān)測和診斷方法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究主要內(nèi)容
第2章 空間齒輪軸承故障診斷基礎(chǔ)
    2.1 空間齒輪故障診斷基礎(chǔ)
        2.1.1 空間齒輪性能異�；拘问�
        2.1.2 齒輪振動系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        2.1.3 性能異常齒輪的振動信號特征數(shù)值模擬
    2.2 空間滾動軸承故障診斷基礎(chǔ)
        2.2.1 空間滾動軸承性能異常的基本形式
        2.2.2 性能異常滾動軸承的振動信號特征
    2.3 空間活動件振動信號處理方法
        2.3.1 時域分析
        2.3.2 頻域分析
        2.3.3 時頻分析
        2.3.4 小波理論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 空間齒輪-軸承系統(tǒng)的模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析
    3.1 測點分布分析
        3.1.1 測點分布原則
        3.1.2 基于諧響應(yīng)分析的測點分布分析
    3.2 諧響應(yīng)分析介紹
    3.3 空間齒輪-軸承系統(tǒng)模態(tài)分析
        3.3.1 模態(tài)分析原理
        3.3.2 空間齒輪-軸承系統(tǒng)有限元模型的建立
        3.3.3 空間齒輪-軸承傳動系統(tǒng)有限元模態(tài)分析結(jié)果
    3.4 空間齒輪-軸承傳動系統(tǒng)有限元諧響應(yīng)分析
        3.4.1 諧響應(yīng)分析中待分析測點的位置
        3.4.2 諧響應(yīng)分析結(jié)果
    3.5 測點分布階段實驗驗證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 空間典型活動件振動監(jiān)測和診斷實驗
    4.1 實驗裝置
        4.1.1 主要實驗器材
        4.1.2 齒輪軸承傳動系統(tǒng)
        4.1.3 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)
    4.2 振動監(jiān)測方案
    4.3 振動信號診斷分析
        4.3.1 時域分析
        4.3.2 小波變換分析
        4.3.3 小波-能量分析
        4.3.4 小波-頻譜分析
        4.3.5 小波包-頻譜分析
        4.3.6 解調(diào)分析
        4.3.7 不同階段振動信號診斷結(jié)果對比分析
    4.4 實驗轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速信號輔助分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 方康寧;齒輪箱故障診斷技術(shù)的新發(fā)展[J];科學(xué)之友(B版);2005年01期

2 劉良順;魏立東;宋希庚;薛冬新;;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動軸承故障診斷方法[J];農(nóng)業(yè)機械學(xué)報;2006年03期

3 王春;彭東林;朱革;;小波變換在軸承故障診斷中的應(yīng)用[J];機床與液壓;2006年09期

4 袁云龍;遲軍;;基于小波分析的滾動軸承故障診斷[J];機電工程;2008年06期

5 范家棟;程禮;韓磊;何衛(wèi)鋒;;基于小波變換的滾動軸承故障診斷分析[J];微計算機信息;2008年31期

6 樊照遠;張峗;;基于EMD的發(fā)動機軸承振動沖擊故障特征提取[J];航空發(fā)動機;2009年02期

7 林從謀;楊林德;崔積弘;;淺埋隧道掘進爆破振動特征研究[J];地下空間與工程學(xué)報;2006年02期

8 張彤曉,郭西進;滾動軸承故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J];軸承;2005年07期

9 陸森林;張軍;和衛(wèi)星;王以順;李天博;;基于小波分析多尺度分解的軸承故障檢測[J];起重運輸機械;2007年05期

10 陳永會;姜旭;郭山國;李海虹;;基于小波分析和Hilbert變換的滾動軸承故障診斷[J];機械設(shè)計;2010年08期

相關(guān)會議論文 前10條

1 田延安;王建文;楊莉;;小波技術(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在齒輪診斷中的應(yīng)用[A];'2006系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

2 林京;;脈沖性與周期性的利用——齒輪箱故障檢測方法的內(nèi)在聯(lián)系[A];第八屆全國設(shè)備與維修工程學(xué)術(shù)會議、第十三屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

3 李佳;王雷;王夢卿;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪故障診斷專家系統(tǒng)[A];2006年全國機械可靠性學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

4 馮明時;胥永剛;馬海龍;高立新;;滾動軸承微弱特征的非線性增強與解調(diào)方法研究[A];第十二屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

5 何斌;戚佳杰;;小波分析在滾動軸承故障診斷中的應(yīng)用研究[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

6 高立新;;低速重載設(shè)備的事故分析和故障診斷技術(shù)研究[A];2005中國鋼鐵年會論文集（第4卷）[C];2005年

7 陳東根;沈壽林;肖江陽;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和小波分析的發(fā)動機故障智能診斷研究[A];2001年中國智能自動化會議論文集（下冊）[C];2001年

8 王黎俊;劉彩紅;孫安平;伏洋;朱西德;;近45年青海省夏季降水異常特征分析[A];第十五屆全國云降水與人工影響天氣科學(xué)會議論文集（Ⅰ）[C];2008年

9 高耀智;譚援強;;基于1(1/2)譜與小波分析相結(jié)合的滾動軸承故障診斷[A];2009年全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

10 高耀智;;高階統(tǒng)計量與小波分析相結(jié)合在滾動軸承故障診斷中的應(yīng)用[A];2009年全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 牟玉紅邋段小朋;高爐水冷齒輪箱在線監(jiān)測系統(tǒng)推出[N];中國工業(yè)報;2008年

2 金小萍;杭齒:多舉措推進齒輪箱技術(shù)創(chuàng)新[N];中國船舶報;2010年

3 蕭芳雯;南高齒首批消防泵齒輪箱試行成功[N];中國水運報;2011年

4 秦宵喊;南京高齒沖刺全球風(fēng)電齒輪箱前三強[N];南京日報;2007年

5 劉榮進;重齒增產(chǎn)風(fēng)電齒輪箱　[N];中國工業(yè)報;2005年

6 記者 魏國林;北京重齒齒輪箱銷售有限公司正式掛牌成立[N];中國建材報;2006年

7 駐四川記者 楊貴全 通訊員 高志強;重慶齒輪箱公司在武漢成立全資銷售公司[N];中國建材報;2007年

8 記者　韓曉霞;GE進軍國內(nèi)風(fēng)機齒輪箱市場[N];中國石油報;2006年

9 齒暄;重齒新標志正式發(fā)布[N];中國船舶報;2011年

10 孫勇堅 邵輝;企業(yè)百事 納稅為先[N];中國稅務(wù)報;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 任寶生;碎屑巖儲層建模方法研究[D];西南石油學(xué)院;2005年

2 劉育明;動態(tài)過程數(shù)據(jù)的多變量統(tǒng)計監(jiān)控方法研究[D];浙江大學(xué);2006年

3 陳柳;小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于大氣污染預(yù)測的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2006年

4 張征平;異步電動機早期故障檢測的小波分析方法研究[D];華南理工大學(xué);2002年

5 廖忠;小波網(wǎng)絡(luò)及其在水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];河海大學(xué);2005年

6 陳世國;數(shù)字核儀器系統(tǒng)中高斯成形濾波的設(shè)計與實現(xiàn)[D];四川大學(xué);2005年

7 李登高;基于小波的多分辨率數(shù)字幾何造型技術(shù)的研究[D];清華大學(xué);2006年

8 佟偉民;股指期貨交易中操縱行為識別方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

9 何峰江;聲反射成像測井儀器仿真及波形處理技術(shù)研究[D];石油大學(xué)（北京）;2005年

10 張健;提高制漿蒸煮過程紙漿Kappa值軟測量精度的研究[D];華南理工大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周亮;基于小波分析的齒輪箱故障診斷技術(shù)的分析與研究[D];武漢科技大學(xué);2009年

2 丁志宇;基于虛擬儀器技術(shù)的齒輪箱故障診斷儀的研制[D];重慶大學(xué);2008年

3 王夢卿;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪故障診斷專家系統(tǒng)[D];東北大學(xué);2005年

4 王佃武;基于小波分析的齒輪箱齒輪點蝕故障診斷[D];蘭州理工大學(xué);2006年

5 吳德華;列車滾動軸承故障診斷與監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];中南大學(xué);2005年

6 蔡建進;基于小波分析理論的齒輪箱故障診斷研究[D];中北大學(xué);2006年

7 盧衛(wèi)萍;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的齒輪箱故障診斷研究[D];燕山大學(xué);2009年

8 楊柳;高爐爐頂布料溜槽傳動齒輪箱故障診斷分析[D];武漢科技大學(xué);2005年

9 王翔;小波分析在拖拉機齒輪箱自動故障診斷中的應(yīng)用[D];江蘇大學(xué);2002年

10 邢鈞;基于小波分析的齒輪箱故障診斷技術(shù)的研究和應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2002年

本文編號：2832304