本文關(guān)鍵詞：基于振動信號的滾動軸承故障診斷技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的常用零件，它的機(jī)械狀態(tài)直接影響到機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行安全，因此，滾動軸承的早期故障診斷具有重要的工程意義。然而滾動軸承的早期故障通常十分微弱，，易被噪聲信號淹沒，因此，采用數(shù)字信號處理方法，提取故障特征信息是滾動軸承故障診斷的關(guān)鍵。 本文分析了滾動軸承的振動機(jī)理，在此基礎(chǔ)上建立滾動軸承單一表面損傷故障模型。模型綜合考慮了滾道的變形和故障實(shí)際尺寸等因素，分析了滾動體在通過故障時(shí)與滾道之間釋放形變量的變化規(guī)律，得出滾動軸承外圈的動力學(xué)方程。通過仿真分析，滾道故障模型能模擬出滾動體通過故障時(shí)沖擊大小的變化規(guī)律，滾動體故障模型也可以反映沖擊振動大小與滾動體位置角的變化規(guī)律。然后通過與實(shí)測滾動軸承故障的比較，進(jìn)一步驗(yàn)證模型的正確性，為滾動軸承的故障診斷提供理論支持。 峭度對奇異信號非常敏感，可以對系統(tǒng)異常進(jìn)行檢測。然而，峭度作為一個全局指標(biāo)，無法反映信號中某一特定分量的變化，為此，譜峭度法得以產(chǎn)生和發(fā)展�；谧V峭度的故障特征提取方法是近來的一個研究熱點(diǎn)，已在滾動軸承、齒輪和電力系統(tǒng)的故障診斷中得到應(yīng)用。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)譜峭度的應(yīng)用存在一些亟待解決的問題，例如：滾動軸承的早期故障通常被強(qiáng)背景噪聲淹沒，直接用譜峭度法無法提取出故障信息；受取樣長度的影響，峭度圖在分解層數(shù)較大時(shí)易得出錯誤的診斷結(jié)果，并且構(gòu)造的數(shù)字濾波器數(shù)目有限。為此，本文提出基于量子遺傳算法和譜峭度法相結(jié)合的滾動軸承故障診斷方法。利用譜峭度對瞬態(tài)信號的敏感性和量子遺傳算法優(yōu)越的全局尋優(yōu)能力，該方法能自適應(yīng)的搜索包絡(luò)分析帶通濾波器的參數(shù)，得到軸承信號的時(shí)域包絡(luò)和頻譜，實(shí)現(xiàn)滾動軸承的故障診斷，通過對實(shí)測故障滾動軸承加速度信號的診斷驗(yàn)證了該方法的正確性。
【關(guān)鍵詞】：滾動軸承 動力學(xué) 量子遺傳算法 譜峭度 故障診斷
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.33;TH165.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 滾動軸承力學(xué)分析模型研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 滾動軸承故障診斷方法研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 論文主要研究工作與結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 滾動軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和振動機(jī)理14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 滾動軸承的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動特征14-16
• 2.3 常見滾動軸承故障形式和故障診斷方法16-19
• 2.3.1 滾動軸承故障形式16-17
• 2.3.2 狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷方法17-19
• 2.4 振動機(jī)理和振動診斷法19-24
• 2.4.1 滾動軸承振動機(jī)理19-22
• 2.4.2 滾動軸承振動診斷方法22-24
• 2.5 小結(jié)24-25
• 第三章 含局部損傷故障的滾動軸承動力學(xué)模型25-44
• 3.1 引言25
• 3.2 Hertz 理論25-29
• 3.2.1 線接觸25-27
• 3.2.2 點(diǎn)接觸27-29
• 3.3 單點(diǎn)局部損傷球軸承的動力學(xué)分析29-36
• 3.3.1 內(nèi)圈單一損傷故障的滾動軸承模型29-32
• 3.3.2 外圈故障模型32-34
• 3.3.3 滾動體故障模型34-36
• 3.4 數(shù)值仿真與實(shí)驗(yàn)分析36-43
• 3.4.1 系統(tǒng)模型的求解方法與初始參數(shù)的設(shè)置36-37
• 3.4.2 內(nèi)圈仿真與實(shí)驗(yàn)分析37-39
• 3.4.3 外圈仿真與實(shí)驗(yàn)分析39-41
• 3.4.4 滾動體仿真與實(shí)驗(yàn)分析41-43
• 3.5 小結(jié)43-44
• 第四章 基于 QGA 和 SK 的滾動軸承故障診斷方法44-60
• 4.1 引言44
• 4.2 譜峭度理論44-46
• 4.2.1 譜峭度的定義44-45
• 4.2.2 譜峭度的物理解釋45-46
• 4.2.3 峭度圖46
• 4.3 QGA 理論46-52
• 4.3.1 量子計(jì)算的基礎(chǔ)理論46-50
• 4.3.2 QGA 實(shí)現(xiàn)步驟50-52
• 4.4 基于 QGA 和 SK 的故障診斷方法52-54
• 4.4.1 帶通濾波器編碼52-53
• 4.4.2 基于 QGA 和 SK 的滾動軸承故障診斷法的步驟53-54
• 4.5 實(shí)測滾動軸承故障信號的仿真分析54-59
• 4.5.1 實(shí)測外圈故障仿真分析55-57
• 4.5.2 實(shí)測內(nèi)圈故障仿真分析57-58
• 4.5.3 實(shí)測滾動體故障仿真分析58-59
• 4.6 小結(jié)59-60
• 第五章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 全文總結(jié)60
• 5.2 研究工作展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明66-67
• 致謝67-68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 杜輝,周彥偉,鄧四二,楊海生,孟瑾;高速圓柱滾子軸承零件間相互作用力瞬態(tài)動力學(xué)分析[J];軸承;2005年09期

2 張志華;周彥偉;鄧四二;杜輝;;高速圓柱滾子軸承動力學(xué)及運(yùn)動仿真[J];軸承;2006年01期

3 王瑞琪;李珂;張承慧;杜春水;褚曉廣;;基于多目標(biāo)混沌量子遺傳算法的分布式電源規(guī)劃[J];電網(wǎng)技術(shù);2011年12期

4 熊焰,陳歡歡,苗付友,王行甫;一種解決組合優(yōu)化問題的量子遺傳算法QGA[J];電子學(xué)報(bào);2004年11期

5 楊淑媛;焦李成;劉芳;;量子進(jìn)化算法[J];工程數(shù)學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

6 葉奇明;梁根;;量子遺傳算法的模糊K-prototypes聚類[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年01期

7 王宇平;李英華;;求解TSP的量子遺傳算法[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2007年05期

8 蔣勇;譚懷亮;李光文;;基于量子遺傳算法的XML聚類方法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2011年02期

  本文關(guān)鍵詞：基于振動信號的滾動軸承故障診斷技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：311852