本文關(guān)鍵詞：滾動軸承的振聲信號分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滾動軸承廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機械中，并起著關(guān)鍵作用。軸承失效可能帶來巨大的經(jīng)濟損失或重大事故。因此，開展?jié)L動軸承的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是十分必要的。目前主要是通過振動分析法來進行軸承的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，但是在高溫、高腐蝕等場合下，不適合直接黏貼振動傳感器，而使該方法受到限制。聲音信號的采集則不受這種限制，它是非接觸式測量，無需事先黏貼傳感器，便于發(fā)現(xiàn)早期故障。因此，開展基于聲音信號的故障診斷變得十分有意義。綜合使用基于振動和聲音的診斷技術(shù)可以大大提高故障診斷的可靠性，對故障診斷的意義重大。 本文主要工作如下： 1.研究了滾動軸承振動和噪聲之間的關(guān)系及產(chǎn)生機理，并通過梁的振聲試驗驗證了聲音信和振動信號之間的關(guān)系。從本質(zhì)上講，滾動軸承的聲音信號和振動信號一樣有效，只是聲音信號容易受背景噪聲的干擾，信噪比較低。 2.基于滾動軸承的振聲信號是非平穩(wěn)的以及傳統(tǒng)包絡(luò)分析法需要人為的選擇濾波中心和帶寬，本文綜合使用了EMD法（empirical mode decomposition）和包絡(luò)分析法對滾動軸承進行故障診斷。EMD法是一種自適應(yīng)的分析方法，非常適用于非平穩(wěn)信號的分析。使用EMD法可以達(dá)到濾波降噪的目的，克服傳統(tǒng)包絡(luò)分析需要人為選擇濾波中心和帶寬的缺點。 3.基于Matlab的GUI界面開發(fā)了界面友好、分析速度快、操作簡單的滾動軸承的振聲信號分析軟件，并用軸承實驗數(shù)據(jù)進行驗證，，結(jié)果表明此軟件正確可行。 4.在滾動軸承的振聲試驗中，同時采集振動信號和聲音信號，并應(yīng)用所開發(fā)的軟件對其進行對比分析。結(jié)果表明對聲音信號進行分析，也能有效的診斷出軸承的故障。綜合分析聲音和振動信號，可以大大提高故障診斷的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：故障診斷 滾動軸承 振聲信號 包絡(luò)分析 EMD法 互相關(guān)系數(shù) 峭度
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 圖表清單8-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究意義11
• 1.2 故障診斷的研究背景11-13
• 1.3 故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 時域分析方法13-14
• 1.3.2 頻域分析方法14
• 1.3.3 時頻域分析方法14-15
• 1.4 本文的研究目的和主要工作15-17
• 第二章 滾動軸承的振動信號特征17-31
• 2.1 滾動軸承的結(jié)構(gòu)及特征頻率17-19
• 2.2 滾動軸承的故障形式及原因19-21
• 2.2.1 軸承的主要失效形式及原因19-20
• 2.2.2 引起軸承故障的其他原因20-21
• 2.3 滾動軸承振動和噪聲的關(guān)系及產(chǎn)生機理21-24
• 2.3.1 振動和噪聲的關(guān)系21-22
• 2.3.2 滾動軸承振動和噪聲的產(chǎn)生機理22-24
• 2.4 梁-電機系統(tǒng)振聲試驗研究24-30
• 2.4.1 梁-電機系統(tǒng)的固有頻率24-25
• 2.4.2 電源電壓與電機轉(zhuǎn)速的關(guān)系25-26
• 2.4.3 梁-電機系統(tǒng)的振聲試驗26-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于 EMD 和包絡(luò)譜的故障診斷方法研究31-45
• 3.1 EMD 法31-36
• 3.1.1 瞬時頻率31-32
• 3.1.2 固有模態(tài)函數(shù)及 EMD 分解過程32-34
• 3.1.3 停止準(zhǔn)則34-35
• 3.1.4 EMD 分解過程的數(shù)據(jù)仿真35-36
• 3.2 互相關(guān)分析及峭度36-40
• 3.2.1 互相關(guān)分析36-39
• 3.2.2 峭度39-40
• 3.3 包絡(luò)分析法40-43
• 3.3.1 基于 Hilbert 變換的包絡(luò)分析法40-41
• 3.3.2 包絡(luò)分析法應(yīng)用于滾動軸承故障信號的仿真實驗41-43
• 3.4 基于 EMD 和包絡(luò)譜的滾動軸承故障診斷步驟43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 滾動軸承振聲信號分析軟件設(shè)計及實驗驗證45-59
• 4.1 軟件界面介紹45-47
• 4.2 軟件各功能介紹47-53
• 4.2.1 初始化設(shè)置功能48-50
• 4.2.2 信號處理功能50-52
• 4.2.3 故障診斷功能52-53
• 4.3 實驗驗證53-58
• 4.3.1 實驗裝置53-54
• 4.3.2 內(nèi)圈故障數(shù)據(jù)分析54-56
• 4.3.3 外圈故障數(shù)據(jù)分析56-57
• 4.3.4 滾動體故障數(shù)據(jù)分析57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 滾動軸承振聲試驗59-68
• 5.1 試驗?zāi)康呐c設(shè)備59-60
• 5.2 數(shù)據(jù)說明60
• 5.3 試驗數(shù)據(jù)分析60-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-70
• 6.1 全文內(nèi)容總結(jié)68-69
• 6.2 后續(xù)研究展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：滾動軸承的振聲信號分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：376424