基于非線性振動信號檢測的滾動軸承故障診斷虛擬儀器設(shè)計
發(fā)布時間:2020-10-12 15:36
為了提高生產(chǎn)質(zhì)量,延長機床使用壽命, 本課題研究了一種基于非線性振動信號檢測的滾動軸承故障診斷虛擬儀器。從分析滾動軸承故障機理入手,建立故障模式與故障特征頻率的對應(yīng)關(guān)系。采用小波變換、高階統(tǒng)計量和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代信號處理手段提取特征信號,建立時間序列分析數(shù)學(xué)模型,為實現(xiàn)設(shè)備運行狀態(tài)檢測、故障識別及故障預(yù)測初步奠定了基礎(chǔ)。為實現(xiàn)上述目標(biāo),進行了仿真實驗。實驗結(jié)果表明這一系列方法對于“滾動軸承故障診斷”這一人們長久以來苦苦探詢的課題頗為有效;將虛擬儀器與現(xiàn)代信號處理手段相結(jié)合進行滾動軸承故障診斷,為解決以往人們難以將故障機理研究、現(xiàn)代信號處理和儀器設(shè)計綜合運用的難題提供了一種新方法。為各種方法的驗證提供了簡單易用的工具,在“滾動軸承故障診斷”方面做了新的嘗試。
【學(xué)位單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2005
【中圖分類】:TH133.33
【部分圖文】:
cca率分量的振動,這些振動的頻率成分一般在 1k Hz以下。c.軸承元件受力變形引起的振動給滾動軸承施加一定的載荷時,由于內(nèi)、外環(huán)和滾動體受力變形而使旋轉(zhuǎn)軸的中心發(fā)生變化,由此引起的振動的主要頻率成分為czf 。ii.潤滑不良引起的非線性振動滾動軸承是靠滾道與滾動體的彈性接觸來承受載荷的,具有“彈簧”的性質(zhì)。這個“彈簧”的剛性很高,當(dāng)軸承的潤滑狀態(tài)不良時,就會出現(xiàn)非線性彈簧的特性,在軸向推力方向產(chǎn)生異常的振動,此時的頻率有軸的旋轉(zhuǎn)頻率(af )及其高次諧波(a2 f,a3 f.…).分數(shù)諧波(a1 /f,a1 /2f,a1 /3f…)。但是,這種振動多半發(fā)生在深槽球軸承上,在自動調(diào)心型和滾子軸承上不常發(fā)生。iii.由于精加工波紋引起的振動
波紋位置 波紋突起數(shù) 振動頻率內(nèi)環(huán) nz±1 n f0±fy外環(huán) nz±1 n fb滾動體 2n 2 n fb±fc注 z 為滾動體個數(shù),z=1,2,3,此表對有徑向間隙并承受徑向載荷的軸承,多數(shù)不適用iv 滾動軸承損傷引起的振動a.軸承嚴(yán)重磨損引起偏心時的振動當(dāng)使用過程中由于發(fā)生嚴(yán)重磨損而使軸偏心時,軸的中心將產(chǎn)生擺動,此時的振動形如圖 5。振動的頻率為rnf ,n 中為自然數(shù),rf 為的旋轉(zhuǎn)頻率。b.內(nèi)環(huán)有缺欠時的振動當(dāng)內(nèi)環(huán)的某個部分存在剝落、裂紋、壓痕、損傷等缺欠時,便會發(fā)生如所示的振動
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文動受到旋轉(zhuǎn)頻率rf 公轉(zhuǎn)頻率cf 的調(diào)制。c.外環(huán)有缺欠時的振動當(dāng)外環(huán)有缺欠時,便會發(fā)生如圖 7 所示振動。振動頻率為1f 及其高次諧波2 f13 f ……。由于缺欠位置和承載方向相對位置固定,故不會發(fā)生調(diào)制現(xiàn)象。d.滾動體有缺欠時 其振動特性如下圖
【引證文獻】
本文編號:2837966
【學(xué)位單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2005
【中圖分類】:TH133.33
【部分圖文】:
cca率分量的振動,這些振動的頻率成分一般在 1k Hz以下。c.軸承元件受力變形引起的振動給滾動軸承施加一定的載荷時,由于內(nèi)、外環(huán)和滾動體受力變形而使旋轉(zhuǎn)軸的中心發(fā)生變化,由此引起的振動的主要頻率成分為czf 。ii.潤滑不良引起的非線性振動滾動軸承是靠滾道與滾動體的彈性接觸來承受載荷的,具有“彈簧”的性質(zhì)。這個“彈簧”的剛性很高,當(dāng)軸承的潤滑狀態(tài)不良時,就會出現(xiàn)非線性彈簧的特性,在軸向推力方向產(chǎn)生異常的振動,此時的頻率有軸的旋轉(zhuǎn)頻率(af )及其高次諧波(a2 f,a3 f.…).分數(shù)諧波(a1 /f,a1 /2f,a1 /3f…)。但是,這種振動多半發(fā)生在深槽球軸承上,在自動調(diào)心型和滾子軸承上不常發(fā)生。iii.由于精加工波紋引起的振動
波紋位置 波紋突起數(shù) 振動頻率內(nèi)環(huán) nz±1 n f0±fy外環(huán) nz±1 n fb滾動體 2n 2 n fb±fc注 z 為滾動體個數(shù),z=1,2,3,此表對有徑向間隙并承受徑向載荷的軸承,多數(shù)不適用iv 滾動軸承損傷引起的振動a.軸承嚴(yán)重磨損引起偏心時的振動當(dāng)使用過程中由于發(fā)生嚴(yán)重磨損而使軸偏心時,軸的中心將產(chǎn)生擺動,此時的振動形如圖 5。振動的頻率為rnf ,n 中為自然數(shù),rf 為的旋轉(zhuǎn)頻率。b.內(nèi)環(huán)有缺欠時的振動當(dāng)內(nèi)環(huán)的某個部分存在剝落、裂紋、壓痕、損傷等缺欠時,便會發(fā)生如所示的振動
吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文動受到旋轉(zhuǎn)頻率rf 公轉(zhuǎn)頻率cf 的調(diào)制。c.外環(huán)有缺欠時的振動當(dāng)外環(huán)有缺欠時,便會發(fā)生如圖 7 所示振動。振動頻率為1f 及其高次諧波2 f13 f ……。由于缺欠位置和承載方向相對位置固定,故不會發(fā)生調(diào)制現(xiàn)象。d.滾動體有缺欠時 其振動特性如下圖
【引證文獻】
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 閻曉偉;基于LabVIEW的虛擬儀器及其在軸承測振儀中的應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2008年
2 張杰;孔內(nèi)典型工況識別技術(shù)研究及其在高精度鉆參儀中的實現(xiàn)[D];中國地質(zhì)大學(xué);2009年
本文編號:2837966
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