我國高鐵經(jīng)過近年來的快速發(fā)展,通車線路已達2.5萬公里,為民眾出行帶來極大便利,有力地支撐了我國經(jīng)濟建設發(fā)展,因此保障列車安全穩(wěn)定地運行成為了相關研究人員的重點目標之一。軸箱軸承是高速列車走行部的重要部件,保障軸承安全可以有效保證列車安全運行,因此對其展開故障檢測及診斷系統(tǒng)的研究具有很大的必要性。本文首先簡要介紹了高速列車常用的雙列圓錐滾子的軸承結構,對其常見的故障類型進行了總結,對比并分析了常用軸承診斷方法的優(yōu)缺點,選定了振動信號分析法作為本文構建系統(tǒng)的診斷方法。本文也分析了軸承的振動機理,介紹了滾動軸承故障特征頻率的計算公式,對幾種基本的故障診斷方法進行了研究,如時域分析、頻譜分析、時頻分析和共振解調(diào),并將這些方法應用于本文構建的診斷系統(tǒng)。然后利用時域分析、小波包分解和EMD分解,提取對應的故障特征值,將特征值與概率神經(jīng)網(wǎng)絡結合建立了三種故障診斷模型,并通過軸承實驗數(shù)據(jù)對三種診斷模型進行準確率驗證,選擇最優(yōu)模型應用于本文的診斷系統(tǒng)之中。本文應用虛擬儀器技術軟件LabVIEW建立診斷系統(tǒng)平臺,并應用混合編程技術將MATLAB與之結合組成軟件系統(tǒng),選用合適的硬件構建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),最后將... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
        1.1.1 課題的研究背景
        1.1.2 課題的研究意義
    1.2 高速列車軸承故障診斷的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作內(nèi)容
    本章小結
第二章 列車軸承診斷方法與振動機理
    2.1 高速列車軸承結構
    2.2 滾動軸承常見故障類型
    2.3 常用軸承故障診斷方法
    2.4 滾動軸承的振動特性分析
        2.4.1 滾動軸承的振動機理
        2.4.2 滾動軸承故障特征頻率
    本章小結
第三章 基于振動信號的滾動軸承故障診斷方法
    3.1 基于時域指標的軸承故障診斷法
    3.2 基于頻譜分析的軸承故障診斷法
        3.2.1 快速傅里葉變換
        3.2.2 功率譜
    3.3 基于時頻分析的軸承故障診斷法
        3.3.1 小波及小波包分析法
        3.3.2 經(jīng)驗模態(tài)分解法
    3.4 共振解調(diào)法
        3.4.1 共振解調(diào)的原理
        3.4.2 基于快速譜峭度圖的共振解調(diào)
    3.5 基于概率神經(jīng)網(wǎng)絡的軸承故障診斷研究
        3.5.1 概率神經(jīng)網(wǎng)絡
        3.5.2 概率神經(jīng)網(wǎng)絡的建立與訓練
        3.5.3 結合各特征值的軸承故障診斷
    本章小結
第四章 基于LabVIEW的高速列車軸承故障診斷系統(tǒng)設計
    4.1 系統(tǒng)總體設計
    4.2 硬件系統(tǒng)設計
        4.2.1 振動傳感器的選型
        4.2.2 恒流源適配器與數(shù)據(jù)采集卡
    4.3 混合編程技術及NI MAX
        4.3.1 LabVIEW與MATLAB混合編程
        4.3.2 NI MAX(硬件管理系統(tǒng))
    4.4 軟件系統(tǒng)設計
        4.4.1 采集參數(shù)設置模塊
        4.4.2 波形顯示和頻譜分析模塊
        4.4.3 故障特征頻率及時域指標模塊
        4.4.4 故障診斷模塊
    本章小結
第五章 系統(tǒng)測試實驗及結果分析
    5.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試實驗
        5.1.1 實驗設備
        5.1.2 實驗方法及結果分析
    5.2 故障診斷系統(tǒng)測試實驗
    5.3 高速列車軸承故障模擬診斷實驗
        5.3.1 建立軸承試驗平臺
        5.3.2 試驗軸承的選型與故障設置
        5.3.3 試驗方案設計
        5.3.4 試驗數(shù)據(jù)分析
    本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝



本文編號：3716127