發(fā)布時間：2017-04-20 16:03

  本文關(guān)鍵詞：基于共振解調(diào)理論的滾動軸承故障診斷儀研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機械中,軸承作為支撐轉(zhuǎn)子的核心部件,對整個機械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性影響很大。狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)包括在線和離線監(jiān)測與診斷系統(tǒng),在線系統(tǒng)成本高昂、管理和維護不易,離線系統(tǒng)不能實時監(jiān)測與診斷,存在安全隱患。本文針對于中小型機械設(shè)備,以滾動軸承為對象,研究一款便攜式、成本低廉、穩(wěn)定性高、能夠?qū)υO(shè)備進行實時監(jiān)測與診斷的儀器。本文的主要內(nèi)容包括滾動軸承故障診斷相關(guān)理論的研究和故障診斷儀的實現(xiàn)過程。在理論研究中,闡述了滾動軸承的失效形式與振動信號特征,從滾動軸承結(jié)構(gòu)入手,在頻域上分析了故障產(chǎn)生的機理,得出故障特征頻率的估算公式。故障診斷方法包括了時域和頻域診斷方法,時域診斷方法又包括了時域指標閾值診斷和振動烈度診斷,都屬于自動診斷方法。本文選用共振解調(diào)技術(shù)作為頻域診斷方法,重點探究了共振解調(diào)技術(shù)的原理和實現(xiàn)。共振解調(diào)的核心技術(shù)是解調(diào)技術(shù)和共振帶的確定,剖析了希爾伯特解調(diào)的原理和實現(xiàn)過程,引入譜峭度來表征振動沖擊的程度,從而確定最佳共振帶。故障診斷儀的實現(xiàn)過程包括硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計。硬件系統(tǒng)設(shè)計采用模塊化設(shè)計思想,按照需求分析確定了11個模塊,其中包括兩個核心處理器,分別使用DSP作為信號處理器和CPLD作為控制處理器,給出了各個模塊的設(shè)計原理圖。軟件系統(tǒng)設(shè)計也按照需求分析確定了12個模塊,對定點DSP編程中的關(guān)鍵問題作了分析,重點闡述了算法實現(xiàn)模塊的設(shè)計思想,并且給出程序流程圖以及仿真信號的驗證結(jié)果。最后,采用實測振動信號對故障診斷儀系統(tǒng)的正確性進行了驗證,并且與計算機上通過MTALAB計算的結(jié)果作比較。實測振動信號包括實驗室數(shù)據(jù)和風(fēng)機振動數(shù)據(jù),結(jié)果表明故障診斷儀解調(diào)出故障特征頻率及其倍頻,準確的判斷出故障產(chǎn)生的部位,能夠有效地對滾動軸承的故障進行診斷。
【關(guān)鍵詞】：故障診斷儀 共振解調(diào) 譜峭度 DSP 滾動軸承
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 滾動軸承故障診斷研究的背景及意義11
• 1.2 滾動軸承故障診斷的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 故障診斷方法的研究現(xiàn)狀分析11-13
• 1.2.2 共振解調(diào)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 滾動軸承故障診斷儀的研究意義及應(yīng)用現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 滾動軸承故障診斷儀的研究意義15
• 1.3.2 滾動軸承故障診斷儀的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀15-18
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排18-19
• 第二章 滾動軸承故障診斷相關(guān)理論研究19-42
• 2.1 滾動軸承故障分析19-23
• 2.1.1 滾動軸承故障失效形式19-20
• 2.1.2 滾動軸承的振動信號特征20-21
• 2.1.3 滾動軸承特征頻率估算21-23
• 2.2 時域診斷方法理論研究23-26
• 2.2.1 時域指標閾值診斷法23-24
• 2.2.2 振動烈度診斷法24-26
• 2.3 頻域信號處理技術(shù)26-31
• 2.3.1 FFT與IFFT原理26-28
• 2.3.2 數(shù)字濾波器設(shè)計28-31
• 2.3.2.1 FIR濾波器設(shè)計28-29
• 2.3.2.2 IIR濾波器設(shè)計29-31
• 2.4 共振解調(diào)技術(shù)研究31-35
• 2.4.1 共振解調(diào)技術(shù)的基本原理31-32
• 2.4.2 共振解調(diào)技術(shù)的實現(xiàn)過程32-33
• 2.4.3 希爾伯特變換及其解調(diào)分析33-35
• 2.5 譜峭度在共振解調(diào)中的研究與應(yīng)用35-41
• 2.5.1 共振解調(diào)中共振帶的選取問題35-36
• 2.5.2 譜峭度理論介紹36-38
• 2.5.3 譜峭度的應(yīng)用38-41
• 2.6 本章小結(jié)41-42
• 第三章 滾動軸承故障診斷儀硬件系統(tǒng)設(shè)計42-53
• 3.1 滾動軸承故障診斷儀總體設(shè)計42-43
• 3.2 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計與處理器模塊設(shè)計43-49
• 3.2.1 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計43
• 3.2.2 信號處理器模塊設(shè)計43-47
• 3.2.3 控制處理器模塊設(shè)計47-49
• 3.3 硬件系統(tǒng)模塊設(shè)計49-52
• 3.3.1 Flash程序存儲模塊設(shè)計49
• 3.3.2 SDRAM模塊設(shè)計49-50
• 3.3.3 輔助模塊設(shè)計50-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 滾動軸承故障診斷儀軟件系統(tǒng)設(shè)計53-72
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境與流程53-54
• 4.2 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計54-56
• 4.3 DSP編程中的關(guān)于浮點運算問題的考慮56-58
• 4.4 軟件系統(tǒng)模塊設(shè)計58-71
• 4.4.1 系統(tǒng)配置模塊設(shè)計58-60
• 4.4.2 時域診斷模塊60-63
• 4.4.3 FFT與IFFT模塊設(shè)計63-65
• 4.4.4 濾波器模塊65-67
• 4.4.5 Hilbert解調(diào)模塊設(shè)計67-69
• 4.4.6 LCD顯示和按鍵控制模塊設(shè)計69-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 實測振動數(shù)據(jù)的分析與比較72-82
• 5.1 實驗室數(shù)據(jù)分析與比較72-77
• 5.1.1 實驗室數(shù)據(jù)說明72-73
• 5.1.2 實驗室數(shù)據(jù)的結(jié)果分析與比較73-77
• 5.2 風(fēng)力發(fā)電機數(shù)據(jù)分析與比較77-80
• 5.2.1 風(fēng)力發(fā)電機數(shù)據(jù)說明77-78
• 5.2.2 風(fēng)機主軸軸承振動數(shù)據(jù)的結(jié)果分析與比較78-80
• 5.3 最佳共振頻帶的自動識別探討80-81
• 5.4 本章小結(jié)81-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 本文總結(jié)82-83
• 6.2 前景展望83-84
• 致謝84-85
• 參考文獻85-90
• 碩士期間取得的研究成果90-91
• 附錄91-96

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 王文利,黃世琦,謝志江,李紅宇;一種齒輪箱信號分析與故障診斷系統(tǒng)[J];重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年04期

2 劉佩森;王成棟;郭慶豐;;小型消費卡管理系統(tǒng)應(yīng)用研究[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2014年01期

3 程軍圣;史美麗;楊宇;;基于LMD與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動軸承故障診斷方法[J];振動與沖擊;2010年08期

4 牛立勇,關(guān)惠玲;細化和倒譜分析在坦克齒輪箱故障診斷中的應(yīng)用[J];鄭州大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2003年03期

  本文關(guān)鍵詞：基于共振解調(diào)理論的滾動軸承故障診斷儀研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：319005