本文關(guān)鍵詞：基于振動(dòng)信號(hào)分析的滾動(dòng)軸承故障診斷儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)是故障診斷中常用的征兆提取量，它對(duì)軸承工作狀態(tài)變化的反應(yīng)迅速、全面、真實(shí)，，且能很好的反應(yīng)出滾動(dòng)軸承絕大部分故障的性質(zhì)、范圍和嚴(yán)重程度，并且有很多先進(jìn)有效的分析方法可供選擇。本文將基于振動(dòng)信號(hào)的故障診斷方法與虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合，對(duì)軸承故障診斷儀進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)其有效性和實(shí)用性進(jìn)行了驗(yàn)證。 本文首先以滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、載荷分布以及各元件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系為理論基礎(chǔ)，對(duì)軸承的損傷形式、故障機(jī)理和故障特征進(jìn)行了研究。其次，從時(shí)域、頻域和時(shí)頻域三個(gè)方面，對(duì)滾動(dòng)軸承故障診斷的信號(hào)處理方法進(jìn)行了分析、研究和對(duì)比，并對(duì)其在實(shí)際應(yīng)用中的有效性進(jìn)行了分析。時(shí)域分析主要介紹了振幅值診斷法、波形因數(shù)診斷法、概率密度診斷法及峭度系數(shù)診斷法等簡(jiǎn)易診斷方法。頻域分析重點(diǎn)介紹了頻譜分析法、倒頻譜分析法、細(xì)化譜分析及包絡(luò)解調(diào)分析等信號(hào)處理方法，其中，包絡(luò)解調(diào)分析法是現(xiàn)有方法中最行之有效的軸承故障診斷方法。時(shí)頻域分析是對(duì)信號(hào)的頻譜含量隨時(shí)間變化的描述，本文對(duì)窗口（短時(shí)）傅里葉變換、小波變換和Hilbert-Huang變換進(jìn)行了深入的研究，并對(duì)其在實(shí)際應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)做了分析。然后，基于信號(hào)處理方法理論和虛擬儀器技術(shù)，對(duì)滾動(dòng)軸承故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)。軟件部分詳細(xì)介紹了故障診斷儀功能模塊的實(shí)現(xiàn)，硬件部分主要介紹了滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)，以及軸承、傳感器、采集卡等型號(hào)的選擇和安裝。 最后，在上述工作的基礎(chǔ)上，完成了滾動(dòng)軸承故障診斷儀的開發(fā)和滾動(dòng)軸承試驗(yàn)臺(tái)的搭建，并利用該試驗(yàn)臺(tái)對(duì)滾動(dòng)軸承故障診斷儀進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文開發(fā)的滾動(dòng)軸承的故障診斷儀，能有效的識(shí)別軸承的典型故障，可以應(yīng)用到滾動(dòng)軸承的故障診斷中去。
【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)軸承 故障診斷 振動(dòng)信號(hào) 包絡(luò)解調(diào)分析 虛擬儀器
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH133.33;TP277
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景8
• 1.2 滾動(dòng)軸承故障診斷方法的研究8-10
• 1.3 基于振動(dòng)信號(hào)的滾動(dòng)軸承故障診斷國內(nèi)外現(xiàn)狀10-12
• 1.4 本文的主要研究工作及內(nèi)容安排12-14
• 2 滾動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)及故障機(jī)理14-23
• 2.1 滾動(dòng)軸承的典型結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 滾動(dòng)軸承的損傷分析15-17
• 2.3 滾動(dòng)軸承特性分析17-19
• 2.3.1 滾動(dòng)軸承的固有頻率17-18
• 2.3.2 滾動(dòng)軸承故障特征頻率的計(jì)算18-19
• 2.4 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)機(jī)理及其故障特征19-21
• 2.4.1 內(nèi)圈故障特征20
• 2.4.2 外圈故障特征20-21
• 2.4.3 滾動(dòng)體故障特征21
• 2.5 本章小結(jié)21-23
• 3 基于振動(dòng)信號(hào)分析的軸承故障診斷方法23-41
• 3.1 振動(dòng)信號(hào)的采集23-27
• 3.1.1 常用傳感器23-26
• 3.1.2 信號(hào)調(diào)理26-27
• 3.1.3 數(shù)據(jù)采集器27
• 3.2 時(shí)域診斷法在軸承故障診斷中的應(yīng)用27-31
• 3.2.1 振幅值28
• 3.2.2 波形因數(shù)28
• 3.2.3 波峰因數(shù)28
• 3.2.4 概率密度28-29
• 3.2.5 峭度29-30
• 3.2.6 沖擊脈沖法30-31
• 3.3 頻域診斷法在軸承故障診斷中的應(yīng)用31-33
• 3.3.1 頻譜分析法32
• 3.3.2 細(xì)化譜分析法32
• 3.3.3 倒頻譜分析法32-33
• 3.4 時(shí)頻域診斷法在軸承故障診斷中的應(yīng)用33-36
• 3.4.1 窗口（短時(shí)）傅里葉變換33-34
• 3.4.2 小波分析34
• 3.4.3 Hilbert-Huang 變換34-36
• 3.5 包絡(luò)解調(diào)分析36-39
• 3.5.1 包絡(luò)解調(diào)原理37
• 3.5.2 希爾伯特 ( Hilbert) 變換解調(diào)37-38
• 3.5.3 能量算子解調(diào)法38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 4 軸承故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-52
• 4.1 虛擬儀器41-43
• 4.1.1 虛擬儀器的特點(diǎn)41-42
• 4.1.2 LabVIEW 簡(jiǎn)介42-43
• 4.2 軸承故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)43-51
• 4.2.1 基于虛擬儀器的診斷系統(tǒng)的硬件組成43-47
• 4.2.2 滾動(dòng)軸承故障診斷系統(tǒng)主要分析模塊設(shè)計(jì)47-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 5 滾動(dòng)軸承故障的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析52-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝與連接52
• 5.2 實(shí)驗(yàn)步驟52-53
• 5.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析53-59
• 5.3.1 時(shí)域參數(shù)分析53-54
• 5.3.2 軸承特征頻率的計(jì)算54-55
• 5.3.3 包絡(luò)解調(diào)分析55-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 附錄66

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：646860