本文關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承在非穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中的故障特征表現(xiàn)和診斷方法研究

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【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械并非都工作在轉(zhuǎn)速不變的工況下，比如說(shuō)轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)機(jī)構(gòu)和軋機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，此時(shí)傳統(tǒng)的故障診斷方法并不實(shí)用，不能進(jìn)行有效的診斷，如果能夠?qū)πD(zhuǎn)機(jī)械升降速工況中的振動(dòng)信息進(jìn)行有效分析，，則對(duì)故障診斷具有獨(dú)特的價(jià)值。而滾動(dòng)軸承又是眾多旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置中不可或缺的零部件之一，所以對(duì)變速工況下的滾動(dòng)軸承做行之有效的故障診斷具有重大意義。然而在變速工況下運(yùn)行的滾動(dòng)軸承的故障信息是一種具非穩(wěn)定性特點(diǎn)的信息，如果直接采用傳統(tǒng)的FFT分析就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“頻率混疊”現(xiàn)象，難以提取故障特征。隨著計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)的計(jì)算階比跟蹤技術(shù)對(duì)這一問(wèn)題做了有效的解決。其通過(guò)用轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)對(duì)時(shí)域振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行角域重采樣，實(shí)現(xiàn)了時(shí)域非平穩(wěn)信號(hào)向角域平穩(wěn)信號(hào)的轉(zhuǎn)化，這樣就將非平穩(wěn)信號(hào)過(guò)渡到了平穩(wěn)信號(hào)，然后再進(jìn)行分析，因此本文的研究?jī)?nèi)容如下： 首先，分析了滾動(dòng)軸承的故障類(lèi)型、振動(dòng)機(jī)理及其頻率特征； 其次，通過(guò)仿真信號(hào)實(shí)例說(shuō)明了升速過(guò)程信號(hào)的“頻率模糊”現(xiàn)象，并且應(yīng)用計(jì)算階比跟蹤理論有效的解決此問(wèn)題； 最后，以計(jì)算階比跟蹤理論為基礎(chǔ)，通過(guò)與其他診斷方法進(jìn)行結(jié)合，對(duì)滾動(dòng)軸承的故障信號(hào)進(jìn)行深入的研究。通過(guò)仿真信號(hào)和實(shí)驗(yàn)案例兩個(gè)方面對(duì)所提出的理論進(jìn)行了論證。 本文基于振動(dòng)信號(hào)測(cè)試，主要應(yīng)用計(jì)算階比跟蹤基礎(chǔ)理論，并結(jié)合EEMD方法、小波包方法以及能量階次譜和包絡(luò)階次譜等方法，對(duì)滾動(dòng)軸承變速過(guò)程中的故障信號(hào)進(jìn)行深入的研究，經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和對(duì)比分析，結(jié)果準(zhǔn)確且具有一定的實(shí)用性，表明本文提出方法的有效性，進(jìn)而能夠?qū)L動(dòng)軸承變速過(guò)程的故障問(wèn)題做出診斷。
【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)軸承 計(jì)算階比跟蹤 階次譜 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH165.3;TH133.33
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-14
• 1.1 研究的背景7-8
• 1.2 研究的目的和意義8-9
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3.1 硬件式階比跟蹤技術(shù)10
• 1.3.2 計(jì)算階比跟蹤技術(shù)10-11
• 1.3.3 基于無(wú)轉(zhuǎn)速計(jì)的階比跟蹤技術(shù)11-12
• 1.3.4 基于 VoldKalman 跟蹤濾波器的時(shí)域階比跟蹤技術(shù)12
• 1.3.5 基于時(shí)頻變換的時(shí)頻域階比跟蹤技術(shù)12-13
• 1.4 課題的主要內(nèi)容安排和結(jié)構(gòu)規(guī)劃13-14
• 2 滾動(dòng)軸承的故障特征表現(xiàn)及振動(dòng)信號(hào)的獲取14-25
• 2.1 滾動(dòng)軸承的相關(guān)結(jié)構(gòu)介紹14-15
• 2.2 滾動(dòng)軸承的主要失效形式分類(lèi)15-16
• 2.3 滾動(dòng)軸承的故障類(lèi)別分析16-19
• 2.3.1 滾動(dòng)軸承不同故障類(lèi)型的振動(dòng)特性分析16-18
• 2.3.2 滾動(dòng)軸承的故障特征頻率分析18-19
• 2.4 振動(dòng)信號(hào)的獲取19-24
• 2.4.1 電測(cè)法19-20
• 2.4.2 傳感器類(lèi)型及選用和安裝20-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 3 階比分析25-32
• 3.1 階比定義25
• 3.2 階比譜原理25-26
• 3.3 計(jì)算階次跟蹤法(Computed Order Tracking,簡(jiǎn)稱(chēng) COT)26-28
• 3.4 仿真信號(hào)分析28-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 4.基于階次跟蹤和小波包分析相結(jié)合的滾動(dòng)軸承升速過(guò)程的故障診斷方法研究32-44
• 4.1 小波包分析32-35
• 4.1.1 小波包定義33-34
• 4.1.2 小波包空間分解34-35
• 4.2 滾動(dòng)軸承故障試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集35-39
• 4.3 階次跟蹤和小波包分析相結(jié)合對(duì)滾動(dòng)軸承故障信號(hào)的檢測(cè)39-43
• 4.3.1 信號(hào)仿真分析40-41
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)案例分析41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 基于階次跟蹤和總體經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸庀嘟Y(jié)合的滾動(dòng)軸承升速過(guò)程的故障診斷研究44-51
• 5.1 EEMD 基本原理44-45
• 5.2 峭度與相關(guān)性45-46
• 5.2.1 峭度45-46
• 5.2.2 相關(guān)性46
• 5.3 階次跟蹤和 EEMD 分解相結(jié)合的方式對(duì)滾動(dòng)軸承故障診斷46-50
• 5.3.1 滾動(dòng)軸承故障信號(hào)分析的具體步驟：46-47
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)案例分析47-50
• 5.4 本章小結(jié)50-51
• 6 基于階次跟蹤和能量及包絡(luò)階次譜相結(jié)合的故障診斷研究51-56
• 6.1 包絡(luò)階次譜分析原理51-53
• 6.1.1 Hilbert 變換基本原理51-52
• 6.1.2 能量階次譜分析52-53
• 6.2 利用階次跟蹤和包絡(luò)階次譜及能量階次譜相結(jié)合對(duì)軸承進(jìn)行故障診斷53-55
• 6.2.1 分析步驟53
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)案例分析53-55
• 6.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-63
• 附錄 A 階次跟蹤主程序63-68
• 在校研究成果68-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：728646