滾動(dòng)軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的關(guān)鍵零部件之一,惡劣的工作環(huán)境導(dǎo)致其故障頻發(fā),從而影響整臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行,輕則導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)鏈停產(chǎn),造成一定經(jīng)濟(jì)損失,重則導(dǎo)致災(zāi)難性的人員傷亡和嚴(yán)重的社會(huì)危害。因此,開(kāi)展?jié)L動(dòng)軸承故障診斷技術(shù)研究,尤其對(duì)早期故障診斷進(jìn)行研究具有重要的科學(xué)理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。然而在實(shí)際工程中,滾動(dòng)軸承早期故障特征本身比較微弱,再加上諸多因素的影響,導(dǎo)致故障診斷中獲得的必然是信噪比極低的強(qiáng)噪聲污染信號(hào),給滾動(dòng)軸承故障診斷帶來(lái)一定難度。為此,本文以隨機(jī)共振理論為基礎(chǔ),提出了兩種強(qiáng)噪聲背景下的微弱特征提取方法,為滾動(dòng)軸承早期故障診斷提供一定的參考,具體如下:首先,結(jié)合滾動(dòng)軸承常見(jiàn)失效模式,對(duì)滾動(dòng)軸承振動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了概括,并搭建滾動(dòng)軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),分析了不同元件故障時(shí)的振動(dòng)信號(hào)特征。其次,介紹了經(jīng)典雙穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振理論及其微弱特征檢測(cè)機(jī)制,并針對(duì)經(jīng)典雙穩(wěn)態(tài)模型的輸出飽和特性,建立了分段線性非飽和隨機(jī)共振模型,進(jìn)而提出了自適應(yīng)分段線性隨機(jī)共振方法,用于微弱特征提取。該方法基于普通變尺度原理對(duì)大參數(shù)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,使其滿足隨機(jī)共振要求;采用量子粒子群算法搜索分段線性系統(tǒng)的最優(yōu)參數(shù),獲得... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

滾動(dòng)軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)軸測(cè)圖

2 滾動(dòng)軸承失效模式及振動(dòng)特性分析個(gè)橡膠地腳支撐；加載裝置包括磁粉制動(dòng)器（9）和彈簧加載裝置（13），其中磁粉制動(dòng)器通過(guò)制動(dòng)器控制箱（10）調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩大小，加載彈簧裝置通過(guò)絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)（12）調(diào)節(jié)徑向力大小，整個(gè)加載裝置可以用來(lái)模擬軸承實(shí)際工況下所受的周向和徑向載荷。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)通過(guò)更換被測(cè)滾動(dòng)軸承，能夠模擬內(nèi)圈、滾子及外圈等部件的故障，并獲得不同載荷和轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)信號(hào)。滾動(dòng)軸承故障模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)物圖如圖 2-4 所示。

即可實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集。表 2-2 1A102E 加速度傳感器參數(shù)表Table 2-2 Parameters of the 1A102E accelerometer靈敏度 量程 頻響范圍 諧振頻率 工作溫度 安裝方式1mV/g 0~5000g 0.5~10kHz >35kHz -40~120oC 永磁吸盤(pán)固定表 2-3 NI 9234 數(shù)據(jù)采集卡參數(shù)表Table 2-3 Parameters of the NI 9234 data acquisition card通道數(shù) 分辨率 采樣率 帶寬 同步采樣 工作溫度 輸入電壓4 24bits 51.2KS/s 23.04kHz 是 -40~70oC ±5V表 2-4 NI cDAQ-9174 插卡箱參數(shù)表Table 2-4 Parameters of the NI cDAQ-9174 card box插槽數(shù) 分辨率 總功率 工作沖擊 隨機(jī)振動(dòng) 工作溫度 輸入電壓4 32bits 15W 30g 0.3g -20~55oC 9~30V

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于多穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的軸承微弱故障信號(hào)檢測(cè)[J]. 馮毅,陸寶春,張登峰.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(06)
[2]基于Duffing振子的信號(hào)頻譜重構(gòu)隨機(jī)共振研究[J]. 賴志慧,饒錫新,劉建勝,冷永剛.  振動(dòng)與沖擊. 2016(21)
[3]Teager能量算子結(jié)合MCKD的滾動(dòng)軸承早期故障識(shí)別[J]. 劉尚坤,唐貴基,何玉靈.  振動(dòng)與沖擊. 2016(15)
[4]變分模態(tài)分解方法及其在滾動(dòng)軸承早期故障診斷中的應(yīng)用[J]. 唐貴基,王曉龍.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]基于變分模態(tài)分解和Teager能量算子的滾動(dòng)軸承故障特征提取[J]. 馬增強(qiáng),李亞超,劉政,谷朝健.  振動(dòng)與沖擊. 2016(13)
[6]基于流形-奇異值熵的滾動(dòng)軸承故障特征提取[J]. 王奉濤,陳守海,閆達(dá)文,朱泓,崔立明,王雷.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2016(02)
[7]軸承過(guò)盈配合量對(duì)主軸動(dòng)力學(xué)特性的影響[J]. 郭鐵能,馬小超,谷昀超,陳劍科.  北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]基于瞬時(shí)故障特征頻率趨勢(shì)線和故障特征階比模板的變轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承故障診斷[J]. 王天楊,李建勇,程衛(wèi)東.  振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]基于LMD能量特征的滾動(dòng)軸承故障診斷方法[J]. 石瑞敏,楊兆建.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2015(05)
[10]基于變參數(shù)隨機(jī)共振和歸一化變換的時(shí)變信號(hào)檢測(cè)與恢復(fù)[J]. 張海濱,何清波,孔凡讓.  電子與信息學(xué)報(bào). 2015(09)

博士論文
[1]滾動(dòng)軸承磨損區(qū)域靜電監(jiān)測(cè)技術(shù)及壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 張營(yíng).南京航空航天大學(xué) 2013
[2]自適應(yīng)形態(tài)濾波與局域波分解理論及滾動(dòng)軸承故障診斷[D]. 崔寶珍.中北大學(xué) 2013
[3]微弱特征信號(hào)檢測(cè)的隨機(jī)共振方法與應(yīng)用研究[D]. 楊定新.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004

碩士論文
[1]滾動(dòng)軸承微弱故障特征提取方法研究[D]. 袁萬(wàn)全.華北電力大學(xué) 2015
[2]滾動(dòng)軸承早期故障信號(hào)特征提取方法及應(yīng)用研究[D]. 林錦州.天津大學(xué) 2012
[3]基于支持向量數(shù)據(jù)描述的滾動(dòng)軸承故障診斷方法研究[D]. 劉震坤.湖南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3039088