本文關(guān)鍵詞：高速線材軋機(jī)齒輪箱故障的模糊診斷方法研究

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【摘要】：傳動(dòng)齒輪箱是高線軋機(jī)廣泛使用的傳動(dòng)設(shè)備，，其工作正常與否，關(guān)系到整臺(tái)機(jī)組或機(jī)器的運(yùn)行。高線軋機(jī)各個(gè)齒輪箱間協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，齒輪箱沖擊振動(dòng)大，產(chǎn)生的故障大部分為軸承的保持架及滾動(dòng)體故障，并且伴有斷齒和軸應(yīng)力故障。若是設(shè)備產(chǎn)生故障，將會(huì)造成財(cái)產(chǎn)的損失并可能會(huì)產(chǎn)生人員傷亡。因此，對(duì)軋機(jī)齒輪箱開展監(jiān)測(cè)與診斷能夠保障軋機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和安全意義。 課題對(duì)軋機(jī)傳動(dòng)齒輪箱進(jìn)行了分析研究，對(duì)其故障的特征進(jìn)行了分析和判斷，主要包括四個(gè)方面： (1)分析了傳動(dòng)齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理并總結(jié)了常見的故障表現(xiàn)形式。介紹了以高線精軋機(jī)為例的齒輪箱結(jié)構(gòu)傳動(dòng)鏈的模式，分析并總結(jié)了齒輪箱中齒輪、軸承的振動(dòng)模型以及常見的故障特點(diǎn)和轉(zhuǎn)軸組件的常見故障故障特點(diǎn)，為能夠?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)分析診斷進(jìn)行了理論準(zhǔn)備。 (2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究。對(duì)采集的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域和頻域的分析。時(shí)域分析是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了包括峰值、有效值以及峭度指標(biāo)等無(wú)量綱參數(shù)的分析和自相關(guān)分析；頻域分析對(duì)數(shù)據(jù)信進(jìn)行傅里葉(FFT)變換以及功率譜分析。結(jié)合實(shí)際對(duì)某鋼廠高線齒輪箱采集的振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了診斷分析并給出了結(jié)論。 (3)創(chuàng)建了診斷的模糊矩陣和征兆隸屬度的數(shù)學(xué)公式。通過(guò)研究以往鋼廠的高線軋機(jī)齒輪箱故障診斷分析報(bào)告，統(tǒng)計(jì)了報(bào)告中故障出現(xiàn)的原因與對(duì)應(yīng)的表現(xiàn)特征(即征兆)出現(xiàn)的次數(shù)，并運(yùn)用模糊統(tǒng)計(jì)理論，得到了最初的故障模糊診斷矩陣，并與專家經(jīng)驗(yàn)矩陣進(jìn)行結(jié)合，建立了齒輪箱的模糊邏輯診斷矩陣。通過(guò)分析征兆的特點(diǎn)，確立了征兆的隸屬度數(shù)學(xué)公式，建立了軋機(jī)齒輪箱的故障模糊診斷模型。并基于此模型進(jìn)行對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步診斷，得出了正確結(jié)果，并對(duì)診斷矩陣的更新進(jìn)行了研究。 (4)研究了對(duì)模糊診斷模型的計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)條件。運(yùn)用模糊邏輯診斷方法進(jìn)行診斷分析時(shí)征兆向量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并詳細(xì)的介紹了診斷系統(tǒng)在診斷時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的篩選的條件，按峰值有效值或者脈沖指標(biāo)等無(wú)量綱參數(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的篩選。
【關(guān)鍵詞】：高線軋機(jī) 齒輪箱 故障診斷 模糊診斷
【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
【分類號(hào)】：TG333;TH165.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 模糊故障診斷概述10-11
• 1.2.1 模糊診斷法的產(chǎn)生以及發(fā)展現(xiàn)狀10
• 1.2.2 模糊故障診斷方法10-11
• 1.3 模糊診斷在齒輪箱故障應(yīng)用中的國(guó)內(nèi)外研究狀況11-14
• 1.3.1 模糊診斷在齒輪箱應(yīng)用中的國(guó)外研究狀況11-12
• 1.3.2 模糊診斷在齒輪箱應(yīng)用中的國(guó)內(nèi)研究狀況12-14
• 1.4 論文的主要內(nèi)容14-15
• 2 高速線材軋機(jī)齒輪箱的故障及診斷分析15-32
• 2.1 高速線材軋機(jī)簡(jiǎn)介15-16
• 2.2 高線軋機(jī)齒輪箱的常見故障類型16-22
• 2.2.1 齒輪的常見故障類型及原因16
• 2.2.2 齒輪振動(dòng)的力學(xué)模型16-18
• 2.2.3 齒輪運(yùn)行異常及其振動(dòng)特性18
• 2.2.4 軸承的常見故障類型及原因18-19
• 2.2.5 軸承振動(dòng)分析19-21
• 2.2.6 滾動(dòng)軸承故障類別及其振動(dòng)特性21
• 2.2.7 轉(zhuǎn)軸組件的故障類別及其振動(dòng)特性21-22
• 2.3 高線軋機(jī)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)22-23
• 2.4 采集數(shù)據(jù)信號(hào)的分析處理23-29
• 2.4.1 振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析23-26
• 2.4.2 振動(dòng)信號(hào)的自相關(guān)分析26-27
• 2.4.3 振動(dòng)信號(hào)的頻域分析27-29
• 2.5 振動(dòng)診斷實(shí)例29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 3 模糊集合理論32-41
• 3.1 模糊集合的定義及表示方法32-33
• 3.2 模糊集合的關(guān)系與運(yùn)算33-34
• 3.2.1 模糊集合之間的包含與相等關(guān)系33
• 3.2.2 模糊集合的交、并、余運(yùn)算33-34
• 3.2.3 模糊集合的代數(shù)運(yùn)算34
• 3.3 確立隸屬函數(shù)的方法34-37
• 3.3.1 模糊統(tǒng)計(jì)法35
• 3.3.2 模糊分布法35-37
• 3.3.3 二元對(duì)比排序法37
• 3.4 模糊關(guān)系矩陣37-38
• 3.5 模糊綜合評(píng)判模型38-39
• 3.6 模糊模式識(shí)別原則39-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 4 高線軋機(jī)齒輪箱的模糊診斷41-55
• 4.1 模糊邏輯診斷原理41-42
• 4.2 軋機(jī)齒輪箱故障診斷模型的建立42-51
• 4.2.1 軋機(jī)齒輪箱的故障庫(kù)與征兆庫(kù)42-43
• 4.2.2 故障診斷矩陣的建立43-48
• 4.2.3 故障征兆向量的隸屬度的計(jì)算48-50
• 4.2.4 診斷模型綜合評(píng)判選擇50-51
• 4.3 診斷應(yīng)用51-52
• 4.4 診斷矩陣自適應(yīng)修正52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 5 模糊診斷系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)條件55-59
• 5.1 故障征兆之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系55-56
• 5.2 診斷數(shù)據(jù)的初步篩選56-58
• 5.2.1 根據(jù)峰值、有效值的篩選56-57
• 5.2.2 根據(jù)軋機(jī)信號(hào)的無(wú)量綱參數(shù)進(jìn)行篩選57-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 在學(xué)研究成果64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：886414