本文關鍵詞：基于馬田系統(tǒng)的滾動軸承初始故障檢測和狀態(tài)監(jiān)測，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滾動軸承作為旋轉機械的關鍵部件,其性能退化或者失效將影響整機性能甚至導致設備非計劃停機。由于滾動軸承壽命分散性比較大,傳統(tǒng)的定時維修往往造成“維修不足”或者“維修過剩”,因此,研究滾動軸承初始故障檢測和狀態(tài)監(jiān)測,對于保障設備長期安全、穩(wěn)定運行和預知維修具有重要意義。本文以滾動軸承為研究對象,分析軸承故障發(fā)展趨勢和特征參數(shù)的特點,應用馬田系統(tǒng)將多特征參數(shù)融合為單一特征參數(shù),根據馬氏距離的變化趨勢實現(xiàn)滾動軸承的初始故障檢測和狀態(tài)監(jiān)測。主要內容如下:(1)提出了基于馬田系統(tǒng)的滾動軸承初始故障檢測和狀態(tài)監(jiān)測的方法。根據滾動軸承振動信號特征參數(shù)在初始故障時的敏感性和退化狀態(tài)的相關性,結合馬田系統(tǒng)在多參數(shù)融合和異常樣本檢測中的優(yōu)點,選擇對初始故障敏感和對退化狀態(tài)相關的特征參數(shù)構建馬田系統(tǒng)基準空間,并在馬田系統(tǒng)中將兩組特征參數(shù)融合為單一的特征參數(shù)馬氏距離MD1和MD2,根據馬氏距離的變化趨勢檢測軸承的初始故障和監(jiān)測軸承的運行狀況。(2)根據MD1的變化趨勢檢測軸承的初始故障。選擇對初始故障比較敏感的峭度、波峰因子、裕度因子、形狀系數(shù)、脈沖系數(shù)特征參數(shù)構建馬田系統(tǒng)基準空間,融合后的馬氏距離MD1對軸承的初始故障比較敏感且穩(wěn)定性好,當軸承出現(xiàn)初始故障時,其值迅速增大,甚至達到最大值。根據馬氏距離MD1的變化趨勢,可以準確的檢測出滾動軸承的初始故障。(3)根據馬氏距離MD2的變化趨勢監(jiān)測軸承的運行狀態(tài)。選擇與軸承退化狀態(tài)相關性較高的均值、均方根、峰值、軸承內圈特征頻率幅值、外圈特征頻率幅值、滾動體特征頻率幅值、保持架特征頻率幅值構建馬田系統(tǒng)基準空間,融合后的馬氏距離MD2與軸承的退化狀態(tài)相關,其幅值隨著故障的發(fā)展而不斷增大,并且在狀態(tài)發(fā)生變化時其變化更大。根據MD2的變化趨勢,監(jiān)測軸承的運行狀態(tài)。
【關鍵詞】：馬田系統(tǒng) 滾動軸承 初始故障 狀態(tài)監(jiān)測 相關性
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 滾動軸承故障診斷技術13-14
• 1.2.2 馬田系統(tǒng)概述14-15
• 1.3 本課題的來源和研究內容15-18
• 1.3.1 課題來源15-16
• 1.3.2 本論文的研究內容16-18
• 第2章 馬田系統(tǒng)概述18-22
• 2.1 馬氏距離18-19
• 2.2 馬田系統(tǒng)的基本原理19-21
• 2.2.1 基準空間的確定20
• 2.2.2 基準空間的有效性驗證20-21
• 2.2.3 基準空間優(yōu)化21
• 2.2.4 樣本空間的馬氏距離21
• 2.3 本章總結21-22
• 第3章 滾動軸承特征參數(shù)提取22-30
• 3.1 滾動軸承振動信號特征參數(shù)提取22-25
• 3.1.1 數(shù)據預處理23-24
• 3.1.2 滾動軸承特征參數(shù)計算24-25
• 3.2 滾動軸承振動信號特征參數(shù)的特點25-27
• 3.3 滾動軸承加速壽命試驗27-29
• 3.3.1 PRONOSTIA試驗平臺27-28
• 3.3.2 PRONOSTIA試驗平臺數(shù)據采集28-29
• 3.3.3 PRONOSTIA平臺試驗軸承29
• 3.4 本章總結29-30
• 第4章 滾動軸承初始故障檢測30-41
• 4.1 前言30
• 4.2 滾動軸承初始故障檢測方法30-32
• 4.3 滾動軸承初始故障檢測特征參數(shù)選擇32-37
• 4.3.1 初始故障特征參數(shù)敏感性分析33
• 4.3.2 初始故障特征參數(shù)選擇33-37
• 4.4 實驗驗證和討論37-40
• 4.4.1 案例 137-38
• 4.4.2 案例 238-40
• 4.5 本章總結40-41
• 第5章 滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測41-52
• 5.1 滾動軸承故障發(fā)展的四個階段41-42
• 5.2 滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測特征參數(shù)選擇42-45
• 5.2.1 狀態(tài)監(jiān)測特征參數(shù)分析43
• 5.2.2 狀態(tài)監(jiān)測特征參數(shù)相關性分析43-44
• 5.2.3 狀態(tài)監(jiān)測特征參數(shù)選擇44-45
• 5.3 相關性分析和信噪比優(yōu)化45-48
• 5.4 實驗驗證和討論48-51
• 5.4.1 案例 148-49
• 5.4.2 案例 249-51
• 5.5 本章總結51-52
• 總結與展望52-54
• 總結52-53
• 展望53-54
• 參考文獻54-58
• 致謝58-59
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文59

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