本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW和EEMD的軸承故障診斷系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的關(guān)鍵設(shè)備,在石油、電力、航空等領(lǐng)域使用十分廣泛。在工程應(yīng)用中,旋轉(zhuǎn)機(jī)械的正常運(yùn)行對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)流程都至關(guān)重要,然而機(jī)械的設(shè)計(jì)加工以及運(yùn)行操作總會(huì)造成一些故障的出現(xiàn),系統(tǒng)中的某一部分出現(xiàn)故障便會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。本文設(shè)計(jì)了基于Lab VIEW和EEMD的軸承故障診斷系統(tǒng),通過(guò)分析軸承振動(dòng)數(shù)據(jù),檢測(cè)出軸承的故障形式,從而進(jìn)行維修更換。首先介紹了滾動(dòng)軸承的失效形式,包括疲勞剝落、磨損、銹蝕、塑性變形等。給出了軸承故障頻率的特點(diǎn),主要分為高頻段、中頻段、低頻段三個(gè)不同的頻段。通過(guò)故障特征頻率能夠診斷出軸承的具體故障位置。然后,本文研究了軸承診斷的振動(dòng)信號(hào)分析法。信號(hào)分析包括時(shí)域、頻域以及時(shí)頻域分析。其中,時(shí)域分析包括有量綱分析和無(wú)量綱分析。頻域分析主要介紹了功率譜。時(shí)頻域分析則重點(diǎn)研究了EEMD分解以及對(duì)得到的IMF分量進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)計(jì)算,最后得出信號(hào)振動(dòng)的頻率圖。隨后提出了一種基于小波消噪和EEMD的分析方法。首先對(duì)信號(hào)進(jìn)行小波消噪處理,其次,對(duì)消噪信號(hào)進(jìn)行EEMD分解,提取前幾個(gè)能量較大的IMF分量對(duì)其進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)分析,從而得到信號(hào)頻率。通過(guò)仿真和實(shí)例驗(yàn)證了方法的有效性�；谏鲜龅睦碚撗芯�,本文設(shè)計(jì)了基于Lab VIEW和EEMD的軸承故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用了NI公司的Compact RIO嵌入式系統(tǒng),軟件部分的實(shí)現(xiàn)則通過(guò)Lab VIEW與Matlab軟件的結(jié)合。該系統(tǒng)的主要功能分為信號(hào)采集、信號(hào)的時(shí)域分析、故障診斷。通過(guò)對(duì)仿真信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本系統(tǒng)的有效性。其次,通過(guò)分析西楚大學(xué)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本系統(tǒng)的有效性,實(shí)現(xiàn)了故障軸承診斷系統(tǒng)的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：軸承 振動(dòng)信號(hào) EEMD 故障診斷 Lab VIEW
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH133.3;TH165.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的背景意義9-10
• 1.2 機(jī)械故障診斷技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀10-11
• 1.3 滾動(dòng)軸承故障診斷的發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排14-17
• 1.4.1 本論文研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.4.2 論文的章節(jié)安排15-17
• 第2章 滾動(dòng)軸承故障機(jī)理及故障信號(hào)特征分析17-24
• 2.1 引言17
• 2.2 滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)17-18
• 2.3 滾動(dòng)軸承的失效形式18-19
• 2.4 滾動(dòng)軸承固有振動(dòng)和故障特征頻率19-21
• 2.5 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的頻段特點(diǎn)21-22
• 2.6 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量22-23
• 2.6.1 測(cè)量位置和方向的選擇22
• 2.6.2 測(cè)試參數(shù)的設(shè)定與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的確定22-23
• 2.7 本章小結(jié)23-24
• 第3章 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)故障特征提取方法24-37
• 3.1 引言24
• 3.2 振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域分析方法24-27
• 3.2.1 有量綱統(tǒng)計(jì)指標(biāo)24-25
• 3.2.2 無(wú)量綱統(tǒng)計(jì)指標(biāo)25-26
• 3.2.3 波形分析26
• 3.2.4 相關(guān)分析26-27
• 3.3 頻域分析27-30
• 3.3.1 傅里葉變換27-29
• 3.3.2 功率譜分析29-30
• 3.4 EMD故障特征提取方法30-34
• 3.4.1 EMD的基本概念30-32
• 3.4.2 EMD分解原理32-33
• 3.4.3 IMF判斷33
• 3.4.4 EMD方法具有的特點(diǎn)33-34
• 3.5 EEMD故障特征提取方法34-36
• 3.5.1 EEMD分解原理及步驟34-35
• 3.5.2 EEMD方法中加入白噪聲的準(zhǔn)則35
• 3.5.3 EEMD方法中總平均次數(shù)35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-37
• 第4章 基于小波去噪和EEMD包絡(luò)解調(diào)分析的滾動(dòng)軸承故障診斷方法37-51
• 4.1 引言37
• 4.2 小波分析37-40
• 4.2.1 小波分析的基本概念37-38
• 4.2.2 連續(xù)小波變換38-39
• 4.2.3 離散小波變換39-40
• 4.3 小波消噪40-41
• 4.3.1 小波去噪的基本原理40
• 4.3.2 小波去噪的常見(jiàn)方法40-41
• 4.4 包絡(luò)解調(diào)分析41
• 4.5 希爾伯特變換41-42
• 4.7 基于小波去噪和EEMD包絡(luò)解調(diào)分析的軸承故障診斷方法42-50
• 4.7.1 故障診斷算法流程42-43
• 4.7.2 仿真實(shí)驗(yàn)43-46
• 4.7.3 實(shí)例分析46-50
• 4.8 本章小結(jié)50-51
• 第5章 基于Lab VIEW和EEMD的滾動(dòng)軸承故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)51-60
• 5.1 引言51
• 5.2 故障系統(tǒng)的硬件介紹51-53
• 5.2.1 Compact RIO介紹51-52
• 5.2.2 數(shù)據(jù)采集52-53
• 5.3 故障診斷系統(tǒng)軟件部分的實(shí)現(xiàn)53-59
• 5.3.1 診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖53-54
• 5.3.2 仿真信號(hào)實(shí)驗(yàn)54-57
• 5.3.3 實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果65-66
• 致謝66-67
• 作者介紹67

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：344467