【摘要】：振動分析是滾動軸承故障診斷的重要手段。本文旨在尋求在虛擬儀器環(huán)境下，軸承故障診斷系統(tǒng)的構(gòu)成方式和適用于滾動軸承的振動信號處理方法。 本文對軸承振動機(jī)理和共振解調(diào)分析方法、虛擬儀器技術(shù)、數(shù)字信號處理原理、信號的頻域分析方法和小波分析方法作作了較為系統(tǒng)的論述。在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)基于LabVIEW平臺，采用PCI(Peripheral Component Interconnect)總線結(jié)構(gòu)的滾動軸承故障診斷系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，并對其中關(guān)鍵部分的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的論述，為虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于重要部位的滾動軸承故障診斷提供了實(shí)用的參考。設(shè)計(jì)制作了滾動軸承實(shí)驗(yàn)裝置，模擬了滾動軸承的典型故障，通過實(shí)驗(yàn)對所建立的故障診斷方法進(jìn)行了驗(yàn)證。 軸承振動信號常常含有大量噪聲，這些噪聲的頻率范圍與軸承本身的故障特征頻率很接近甚至重合，故在低頻段很難通過頻譜分析的方法來判斷出軸承故障。同時(shí)有故障的軸承振動信號會呈現(xiàn)出調(diào)制特性，即沖擊性低頻的故障特征信號調(diào)制到某一高頻固有頻率上，對測得的信號進(jìn)行包絡(luò)解調(diào)可以得到含有軸承故障特征的低頻包絡(luò)信號，對其進(jìn)行分析處理可以得出診斷結(jié)論。本文主要使用了共振解調(diào)方法來處理軸承的振動信號，在LabVIEW環(huán)境中選取特定頻段的振動信號，采用Hilbert變換進(jìn)行解調(diào)，得到包絡(luò)信號，并對包絡(luò)頻譜進(jìn)行細(xì)化處理，使故障特征容易識別。 小波分析是一種時(shí)-頻分析方法，文中對小波分析作了論述，并且采用小波包方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了離線處理。結(jié)果證明：采用小波包方法可以對滾動軸承故障進(jìn)行有效的處理識別。 文中還針對傳感器特性、測點(diǎn)位置、信號調(diào)理進(jìn)行了分析。對采樣頻率和采樣點(diǎn)數(shù)等因素對診斷效果的影響進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，對各種故障診斷方法進(jìn)行了比較和分析。結(jié)果表明：在LabVIEW環(huán)境中使用共振解調(diào)法診斷滾動軸承故障能夠取得比較好的效果。
【圖文】：

體之間的摩擦，甚至使某些滾動體卡死而不能滾動，或保持架與摩擦等均可能引發(fā)保持架損壞。.2滾動軸承的振動信號分類動軸承在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障按其振動信號的特征不同可以分類為均勻磨損類故障;另一類稱為表面局部損傷故障，包括點(diǎn)蝕，。勻磨損類故障般來說，在正常使用情況下，滾動軸承工作表面磨損故障經(jīng)歷時(shí)漸變性故障。軸承表面磨損后產(chǎn)生的振動同正常的振動具有相同的波形都是無規(guī)則的，隨機(jī)性較強(qiáng)。但磨損后振動水平(幅值)軸承，，這就是磨損故障引起的振動信號的基本特點(diǎn)。正常軸承和動波形如圖2一2、2一3所示。對于磨損故障通常做法是監(jiān)測振動的，如果明顯高于正常軸承，即判定為磨損。由于磨損不會馬上引其危害程度遠(yuǎn)小于表面損傷類故障。

即兩者的波形都是無規(guī)則的，隨機(jī)性較強(qiáng)。但磨損后振動水平(幅值)明顯高于正常軸承，這就是磨損故障引起的振動信號的基本特點(diǎn)。正常軸承和磨損軸承的振動波形如圖2一2、2一3所示。對于磨損故障通常做法是監(jiān)測振動的有效值和峰值，如果明顯高于正常軸承，即判定為磨損。由于磨損不會馬上引起軸承破壞，其危害程度遠(yuǎn)小于表面損傷類故障。圖2一3磨損軸承的振動波形(GB62O4)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH133.3

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張晨罡;郝偉;;基于AR模型的滾動軸承故障診斷[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2006年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 閆加亮;深水泥漿舉升鉆井系統(tǒng)控制策略研究[D];中國石油大學(xué);2011年

2 王衛(wèi)群;汽車變速器故障診斷專家系統(tǒng)研究[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2006年

3 李博;基于LabVIEW的HHT方法實(shí)現(xiàn)及在軸承故障診斷中的應(yīng)用研究[D];太原理工大學(xué);2008年

本文編號：2689082