【摘要】：當滾動軸承存在局部損傷類缺陷時,其振動表現(xiàn)為復雜的調(diào)幅振動。該調(diào)幅振動的載波為滾動軸承的某一高頻固有振動,而調(diào)制波為與缺陷或損傷有關的通過振動。因此要進行滾動軸承缺陷診斷,必須先采用一定的解調(diào)技術提取調(diào)制波。由于形態(tài)濾波解調(diào)可以有效地提取信號的邊緣輪廓以及信號的形狀特征,因此本文提出利用形態(tài)濾波來提取滾動軸承振動信號中的脈沖信號,并成功地將形態(tài)濾波解調(diào)技術應用到滾動軸承損傷類缺陷診斷中;同時,本文通過將小波濾波應用到包絡解調(diào)中來驗證形態(tài)濾波解調(diào)所得出的結論。本文的具體工作包括以下幾個方面: 1.形態(tài)運算的選擇:形態(tài)濾波的基本思想就是通過選擇特定的結構元素與被研究信號做形態(tài)運算而實現(xiàn)濾波。采用不同的形態(tài)運算所構成的不同形態(tài)濾波器,其濾波效果是不同的。在比較各種濾波器濾波效果之后,本文針對滾動軸承缺陷信號的特征,采用能比較完整地提取出信號中的正脈沖的閉運算進行濾波。 2.結構元素的選擇:形態(tài)濾波的效果也與結構元素的選擇有著直接的關系,一般只有與結構元素的尺寸和形狀相匹配的信號基元才能被保留。為了完整地保留信號的形狀特征,同時在研究了不同尺寸的直線結構元素所提取出來的脈沖信號與噪音信號之間關系的基礎上,本文采用了幅值為零、長度為0.6T(T為通過周期)的直線型結構元素。通過實驗驗證,所采用的結構元素能夠比較完整地將滾動軸承的脈沖信號提取出來。 3.將形態(tài)濾波運用到滾動軸承缺陷診斷中,并給出相應的診斷判據(jù):通過上述所選的形態(tài)運算及結構元素,本文對滾動軸承的振動信號進行形態(tài)閉運算濾波,然后對濾波后的信號進行FFT變換,最終得到信號的包絡譜。在對此包絡譜進行分析的基礎上,給出了相應缺陷的診斷判據(jù)。 4.將小波濾波應用到包絡解調(diào)中,并驗證形態(tài)濾波解調(diào)所得出的結論:在包絡解調(diào)中,帶通濾波尤為重要。由于小波變換具有帶通濾波的性質(zhì),本文提出采用小波濾波來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的數(shù)字濾波器,并給出了相應的算法。通過對應的實驗分析及比較,驗證了形態(tài)濾波所得出結論的正確性,同時也得出形態(tài)濾波解調(diào)具有較高信噪比,對非線性振動信號分析更具適應性以及更加適合現(xiàn)場在線監(jiān)測的結論。
【圖文】：

類：一類與滾動軸承的結構有關；另一類與傳輸振動，無論滾動軸承是否正常，這種振、工作環(huán)境等因素有關，，因此需要具體分析。產(chǎn)生振動的原因有很多。根據(jù)振動產(chǎn)生機幾種形式[26,27]區(qū)內(nèi)承受載荷的滾動體個數(shù)以及每個滾動體載區(qū)內(nèi)每個接觸點的彈性變形不一樣，從而，引起滾動軸承的振動，稱為滾動體的傳輸在旋轉過程中較為典型的兩個位置。由于受置也明顯不

滾動軸承的固有振動頻率滾動軸承各元件的固有振動頻率與軸承的外形、材料和質(zhì)量有關，而與軸的。） 滾動體的固有頻率2ρ0 .424ERfb=(R 為滾動體半徑(m)，E 為材料的彈性模量，ρ 為材料密度。） 內(nèi)外圈的固有頻率MEIRkkkfr21(1)222+ =π(k 為共振階數(shù)，R 為中性軸線的半徑，M 為圓環(huán)單位長度上的質(zhì)量，I 為圓中性軸的慣性矩。圖 2-3 滾動軸承的結構
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TH133.3

【引證文獻】

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1 胡婧;楊曙年;;基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的滾動軸承故障診斷研究[J];機械與電子;2006年04期

2 蔣章;鄧艾東;蔡賓宏;;基于梯度法的自適應廣義形態(tài)濾波在碰摩聲發(fā)射信號降噪中的應用[J];中國電機工程學報;2011年08期

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3 劉華;基于復小波的共振解調(diào)在滾動軸承故障診斷中的應用研究[D];太原理工大學;2008年

本文編號：2703305