滾動軸承是機器中的易損部件,許多旋轉機械的故障都與滾動軸承的狀態(tài)有關,據(jù)統(tǒng)計,在使用滾動軸承的旋轉機械中,大約有30%的機械故障由軸承而引起的。因此,進行滾動軸承故障診斷技術研究具有十分重要的意義。 由于滾動軸承本身在工作時必然伴隨旋轉而產(chǎn)生振動,其運行狀態(tài)的好壞直接反映在振動信號中,而且振動信號測試簡單、直觀,因此通過測量、分析軸承的振動信號判斷其運行狀況十分流行,也導致了共振解調法這一診斷方式的產(chǎn)生。 在本課題的研究中,首先介紹了滾動軸承故障診斷的理論與方法,然后以共振解調原理為基礎,設計了模擬硬件電路,包括傳感器介紹及選擇、濾波電路、整流電路、檢波電路及峰值均值電路等;其次,為使用PC機分析處理振動信號,使用帶有片上USB控制器和A/D轉換器的混合信號微處理器C8051F340,設計了一種可通過USB接口和VB6.0程序實現(xiàn)與PC機聯(lián)機的9通道數(shù)據(jù)采集電路,可以將模擬硬件電路產(chǎn)生的模擬信號傳送至上位機;再次,編寫了上位機應用軟件,該軟件具有實時監(jiān)測、頻譜分析、數(shù)字濾波、頻譜細化以及頻譜平均等功能。 最后,將本系統(tǒng)應用于滾動軸承振動測試實驗。在對大量實驗數(shù)據(jù)進行分析的基礎上,驗證了本故障診斷系統(tǒng)的正確性和實用性。
【學位單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2009
【中圖分類】：TH133.33
【部分圖文】：

圖 1.1 光纖傳感器輸出電壓-位移特性曲線態(tài)監(jiān)測診斷法：當軸承滾動表面的潤滑狀態(tài)發(fā)干摩擦時，金屬間直接接觸的時間所占比例上阻會下降。所以常用以下兩種方法監(jiān)測：度法 即研究潤滑狀態(tài)（油膜厚度）與沖擊脈阻法 滾動軸承在旋轉過程中，如果在滾道面，則內圈和外圈之間的電阻值很大，可達兆歐圈之間的電阻值可降至零歐附近。利用這一特與此有關的磨損、腐蝕之類的損傷進行診斷， 軸承經(jīng)過一段時間運用后，由于零部件磨損必然會進入油脂中。通過對油樣理化指標和存在反映軸承運轉狀態(tài)的信息，根據(jù)這些信息，我

- 12 -圖2.2 正常軸承與磨損軸承的振動波形圖 圖2.3 表面損傷類軸承的振動波形圖損傷類故障產(chǎn)生的沖擊振動成分從性質上可分為兩類[6]：其一，是由于軸承元件的工作表面損傷點在運行中反復撞擊與之相接觸的其它元件表面而產(chǎn)生的低頻振動成分，有的文獻上稱之為軸承的“通過振動”。其發(fā)生周期cT 是有規(guī)律的，可以從轉速和軸承的幾何尺寸求得。并且，損傷發(fā)生在內、外圈和滾動體上時，該頻率cf (= 1cT)不同，下一節(jié)將給出其計算公式。這一軸承“通過振動”發(fā)生的頻率稱為故障特征頻率。利用頻譜分析診斷軸承故障時，其基本原理就是看軸承振動信號中有無這些故障特征頻率成分，若有，則可根據(jù)這些頻率成分的大小進一步確定故障發(fā)生的部位(是內、外圈或是滾動體上)。滾動軸承故障特征頻率一般在1000Hz以下

- 12 -圖2.2 正常軸承與磨損軸承的振動波形圖 圖2.3 表面損傷類軸承的振動波形圖損傷類故障產(chǎn)生的沖擊振動成分從性質上可分為兩類[6]：其一，是由于軸承元件的工作表面損傷點在運行中反復撞擊與之相接觸的其它元件表面而產(chǎn)生的低頻振動成分，有的文獻上稱之為軸承的“通過振動”。其發(fā)生周期cT 是有規(guī)律的，可以從轉速和軸承的幾何尺寸求得。并且，損傷發(fā)生在內、外圈和滾動體上時，該頻率cf (= 1cT)不同，下一節(jié)將給出其計算公式。這一軸承“通過振動”發(fā)生的頻率稱為故障特征頻率。利用頻譜分析診斷軸承故障時，其基本原理就是看軸承振動信號中有無這些故障特征頻率成分，若有，則可根據(jù)這些頻率成分的大小進一步確定故障發(fā)生的部位(是內、外圈或是滾動體上)。滾動軸承故障特征頻率一般在1000Hz以下

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本文編號：2830304