【摘要】：低速滾動軸承結(jié)構(gòu)和工作條件特殊,故障機理復雜,診斷難度較大。本文根據(jù)低速滾動軸承的故障特性,提出了利用應力波與小波分析進行低速滾動軸承故障診斷的方法。應力波技術(shù)作為一種新型動態(tài)檢測方法,已在故障診斷中得到初步應用。對低速滾動軸承故障產(chǎn)生的應力波特點及其傳播規(guī)律的透徹了解是檢測軸承局部損傷的關(guān)鍵,同時應力波信號處理對故障診斷至關(guān)重要。目前對這兩方面的研究仍面臨著許多亟待解決的問題。本文在國家自然科學基金“基于應力波和計算智能的低速旋轉(zhuǎn)機械故障健康監(jiān)測與故障診斷研究”課題基礎(chǔ)上進行了深入而又有針對性的研究。 首先,本文以低速運轉(zhuǎn)Cooper軸承系列01B65EX滾子軸承為例,建立了完好與故障低速滾動軸承的三維整體接觸計算模型,運用有限元軟件對其進行了比較全面、精確的分析,計算并比較了各種故障發(fā)生前后各元件的應力、應變及其接觸應力分布。分析結(jié)果表明,通過觀測應力變化規(guī)律可以判斷低速滾動軸承是否存在故障以及故障發(fā)生的位置,從而為進一步研究基于應力波的低速滾動軸承故障診斷方法提供充分的理論依據(jù)。 其次,對小波分析的性質(zhì)及其特征作了簡要介紹,并重點研究小波分析在低速滾動軸承故障診斷中的應用。小波分析作為一種時頻分析方法,通過調(diào)整窗口的長與寬可同時解決信號在時域和頻域分辨率差的問題。本文根據(jù)小波分析以及應力波信號的特點,選擇Debauchies小波對采集的數(shù)據(jù)信號進行小波特征提取。 最后,在應力波實驗的基礎(chǔ)上,選擇db6母小波、尺度j=4對實驗所采集的數(shù)據(jù)信號進行小波變換,變換后其成分D_3和D_4信號即為應力波特征信號,然后將D_3和D_4信號進行重構(gòu),去除其它頻帶的低頻和高頻噪聲,提取了各種模擬故障的應力波信號特征頻率。同時分析了各種模擬故障的幅值大小,發(fā)現(xiàn)當傳感器放置在軸承座上時,潤滑脂污染的應力波幅值最大,外圈故障次之,內(nèi)圈故障最小,這正好與有限元分析得出的結(jié)論相對應,即外圈故障對外滾道表面應力應變變化規(guī)律的影響最大。
【圖文】：

圖.33滾子帶故障滾動軸承有限元模型局部放大圖.3.43接觸單元的建立與設(shè)置接觸問題是一種高度非線性行為，需要較大的計算資源，為了進行有效的計算，了解問題的特性和建立合理的模型是很重要的。接觸單元是聯(lián)系相互接觸物體，傳遞力學性質(zhì)的最重要的單元。然而分析接觸問題存在兩大難點:一是求解問題之前很難確定接觸區(qū)域，表面之間是接觸或分開是未知的，突然變化的，這隨載荷、材料、邊界條件和其它因素而定;二是大多接觸問題需要進行計算摩擦，可供挑選的幾種摩擦定律和模型都是非線性的，摩擦使問題的收斂性變得更困難。接觸問題分為兩種基本類型:剛體一柔體的接觸，柔體一柔體的接觸。在剛體一柔體的接觸問題中，接觸面的一個或多個被當作剛體(與它接觸的變形體相比，有大得多的剛度);另一類，柔體一柔體的接觸是一種更普遍的類型，在這種情況下，兩個接觸體都

沈陽工業(yè)大學碩士學位論文根據(jù)式(3.5)將徑向載荷等效為節(jié)點載荷�？紤]到每個滾)與內(nèi)外圈滾道的多體接觸，軸承座被視為是剛性體，故在外圈上加上固定約束，如圖3.4所示。.35低速滾動軸承故障模擬與診斷.35.1完好軸承的模擬結(jié)果用有限元軟件對自動劃分的每一節(jié)點進行計算，，得完好軸承應變?nèi)鐖D3.5。由結(jié)果分析可知，低速軸承最大的應變在，XY，z方向的分量分別為火吐2.1975E一02~，=y一6.053IE一02mm，于7.526E一03~，合成后最大變形量為6.0971E一02~。軸承外圈幾乎沒有變形，軸承內(nèi)圈沿Y方向的變形最大。事實上
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH133.3

【引證文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 王楠;基于分形—小波的低速軸承磨損故障物理特征研究[D];東北大學;2008年

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 孫長城;基于應力波和小波分析的低速旋轉(zhuǎn)機械故障診斷研究[D];沈陽工業(yè)大學;2006年

2 劉源l

本文編號：2627799