滾動(dòng)軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最常用、最關(guān)鍵的部件之一,同時(shí)也是最容易損壞的機(jī)械零部件之一。許多旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障都與滾動(dòng)軸承的狀態(tài)有關(guān),其缺陷會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲,甚至造成設(shè)備和人員的重大損傷。因此,研究滾動(dòng)軸承的故障診斷技術(shù)具有十分重要的意義。本文主要是利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法(Empirical Mode Decomposition,EMD)來提取振動(dòng)信號的特征值,然后利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來判斷軸承是否存在故障,將兩種方法相結(jié)合來形成一種智能的滾動(dòng)軸承故障的判斷方法。 本文首先簡要介紹機(jī)械故障診斷以及滾動(dòng)軸承故障診斷技術(shù)的研究目的和意義,介紹了滾動(dòng)軸承故障診斷技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和常用的滾動(dòng)軸承故障診斷方法。 文中敘述了滾動(dòng)軸承的幾種主要的失效形式,經(jīng)過對滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)制的分析,計(jì)算出滾動(dòng)軸承的固有頻率及故障特征頻率,同時(shí)介紹了診斷滾動(dòng)軸承故障的一些常用的方法。介紹了EMD時(shí)頻分析方法的相關(guān)基本概念,概述了EMD方法的基本原理、正交性及完備性以及基于EMD方法的希爾伯特變換,同時(shí)提出了EMD方法存在的問題以及改進(jìn)的方法。概述了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的起源與發(fā)展,主要介紹了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型結(jié)構(gòu)、前向傳...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 機(jī)械故障診斷研究意義及發(fā)展概況
        1.1.1 機(jī)械故障診斷研究的意義
        1.1.2 機(jī)械故障診斷國內(nèi)外研究概況
    1.2 滾動(dòng)軸承診斷技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.1 滾動(dòng)軸承診斷技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.2 滾動(dòng)軸承故障診斷方法
        1.2.3 振動(dòng)信號處理在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用
    1.3 本文的主要工作及內(nèi)容安排
    1.4 本章小結(jié)
2 滾動(dòng)軸承故障特征分析及振動(dòng)診斷方式
    2.1 概述
    2.2 滾動(dòng)軸承故障主要形式及成因
    2.3 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號的特征
        2.3.1 滾動(dòng)軸承的固有振動(dòng)頻率
        2.3.2 滾動(dòng)軸承的故障特征頻率
    2.4 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號分析方法
        2.4.1 時(shí)域分析方法
        2.4.2 頻域分析方法
        2.4.3 時(shí)頻域分析方法
    2.5 本章小結(jié)
3 EMD的時(shí)頻分析方法及其應(yīng)用
    3.1 概述
    3.2 基本概念
        3.2.1 瞬時(shí)頻率
        3.2.2 基本模態(tài)分量
    3.3 EMD時(shí)頻分析的基本原理
        3.3.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解過程
        3.3.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解停止準(zhǔn)則
    3.4 EMD方法的完備性和正交性
        3.4.1 EMD方法的完備性
        3.4.2 EMD方法的正交性
    3.5 基于EMD的Hilbert變換(HHT)的基本原理和算法
    3.6 EMD方法存在的問題及改進(jìn)措施
        3.6.1 局部均值的求解
        3.6.2 端點(diǎn)效應(yīng)處理方法
    3.7 本章小結(jié)
4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能診斷
    4.1 神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)概述
        4.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀
        4.1.2 人工神經(jīng)元模型
        4.1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)規(guī)則
    4.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        4.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)
        4.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的前向計(jì)算
        4.2.3 誤差反向傳播和加權(quán)系數(shù)的調(diào)整
        4.2.4 輸出層及隱含層加權(quán)系數(shù)的調(diào)整
        4.2.5 加權(quán)系數(shù)的學(xué)習(xí)計(jì)算步驟
    4.3 BP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)
        4.3.1 輸入和輸出層的設(shè)計(jì)
        4.3.2 隱含層的設(shè)計(jì)
    4.4 EMD與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合的故障智能診斷
        4.4.1 EMD與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合故障診斷的可能性
        4.4.2 EMD與BP網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合診斷實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
5 基于EMD與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軸承故障智能診斷系統(tǒng)
    5.1 概述
    5.2 開發(fā)工具簡介
        5.2.1 Matlab
        5.2.2 Visual Basic
    5.3 Matlab與Visual Basic應(yīng)用接口方法
        5.3.1 使用ActiveX自動(dòng)化服務(wù)技術(shù)
        5.3.2 使用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)
        5.3.3 將Matlab函數(shù)編譯為可獨(dú)立執(zhí)行的動(dòng)態(tài)連接庫
    5.4 軟件系統(tǒng)基本功能介紹
        5.4.1 軟件系統(tǒng)的功能模塊
        5.4.2 系統(tǒng)主界面
        5.4.3 振動(dòng)信號常規(guī)分析模塊界面
        5.4.4 振動(dòng)信號EMD分析模塊界面
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3829775