【摘要】：軸承是現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)中相當(dāng)重要的一類部件,其工作環(huán)境十分惡劣,使得軸承在運(yùn)行時(shí)很容易發(fā)生故障。并且隨著現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)朝著大型化、精密化、高速化方向發(fā)展,軸承故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響逐漸變大。因此,軸承故障診斷技術(shù)變得日趨重要。由于振動(dòng)信號(hào)與軸承故障有直接相關(guān)性,并且基于振動(dòng)信號(hào)的軸承故障診斷方法有診斷速度快、操作簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此,該故障診斷方法以成為當(dāng)前軸承故障診斷方法研究的熱點(diǎn)之一。 首先針對(duì)軸承故障振動(dòng)信號(hào)頻率成分復(fù)雜的特點(diǎn),采用時(shí)域分析方法中的概率密度、有效值、峰值和峭度四種參數(shù)和頻域中的功率譜方法分析該振動(dòng)信號(hào)用以監(jiān)測(cè)軸承的運(yùn)行狀態(tài),判斷軸承是否發(fā)生故障。 之后針對(duì)時(shí)域分析方法無法診斷出軸承故障類型以及傳統(tǒng)共振解調(diào)方法中的帶通濾波器的通帶較難選擇的問題,采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和希爾伯特譜分析的共振解調(diào)的方法分析振動(dòng)信號(hào)。先將信號(hào)分解成為多個(gè)本征模態(tài)函數(shù)之和,然后對(duì)于原振動(dòng)信號(hào)相關(guān)性大的本征模態(tài)函數(shù)進(jìn)行希爾伯特譜分析以求其包絡(luò)譜,提取其故障特征頻率。 最后以美國(guó)凱斯西儲(chǔ)大學(xué)軸承數(shù)據(jù)中心的故障數(shù)據(jù)為分析對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明將時(shí)域參數(shù)分析中的峭度與其他三種時(shí)域參數(shù)分析結(jié)合可以很好地判斷軸承是否發(fā)生故障,而共振解調(diào)方法能夠診斷出軸承三種表面損傷類故障中的早期外圈和內(nèi)圈故障。
[Abstract]:Bearing is a very important part in modern mechanical system, and its working environment is very bad. And with the development of modern mechanical system in the direction of large scale, precision and high speed, the influence of bearing fault on the whole system is gradually becoming greater. Therefore, bearing fault diagnosis technology has become increasingly important. Because of the direct correlation between vibration signal and bearing fault, the method of bearing fault diagnosis based on vibration signal has the advantages of fast diagnosis speed, simple operation, strong reliability and so on. Therefore, the fault diagnosis method has become one of the hotspots in the research of bearing fault diagnosis. Firstly, aiming at the complex frequency component of bearing fault vibration signal, the probability density and effective value in time domain analysis method are adopted. The four parameters of peak and kurtosis and the power spectrum method in frequency domain are used to analyze the vibration signal to monitor the running state of the bearing and to judge whether the bearing is in trouble or not. Then the time domain analysis method can not diagnose the bearing fault type and the traditional resonance demodulation method, which is difficult to select the passband of the band-pass filter. The resonance demodulation method based on empirical mode decomposition and Hilbert spectrum analysis is used to analyze the vibration signal. Firstly, the signal is decomposed into the sum of several intrinsic mode functions, and then the Hilbert spectrum analysis is carried out for the intrinsic mode function with high correlation of the original vibration signal to obtain its envelope spectrum, and the fault characteristic frequency is extracted. Finally, taking the fault data of bearing data center of case Western Reserve University as the analysis object, the condition monitoring and fault diagnosis are carried out. The experimental results show that the kurtosis in the time domain parameter analysis can be combined with the other three time domain parameter analysis to judge whether the bearing is in trouble or not. The resonance demodulation method can diagnose the early faults of outer ring and inner ring in three kinds of surface damage faults of bearing.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH165.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 舒紅宇,張儀棟,謝凌飛;基于C8051F020單片機(jī)與MXA2500GL傳感器的振動(dòng)信號(hào)分布式檢測(cè)方法[J];儀表技術(shù)與傳感器;2005年10期

2 胖永新;何偉明;;旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)處理的發(fā)展及現(xiàn)狀[J];水電站機(jī)電技術(shù);2008年06期

3 王凌燕;侯文;;基于最大信噪比的潛艇振動(dòng)信號(hào)盲分離算法[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2009年03期

4 趙普俊;周李良;劉明成;;基于CH375振動(dòng)信號(hào)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];儀表技術(shù)與傳感器;2009年06期

5 邱澤麟,陳兆能,陸元章;利用泵殼振動(dòng)信號(hào)診斷軸向柱塞泵故障的研究[J];液壓與氣動(dòng);1988年04期

6 趙維中;李恩慧;王雁斌;郭頌;工程機(jī)械故障診斷課題組;;用振動(dòng)信號(hào)功率譜分析法對(duì)內(nèi)燃機(jī)氣門間隙故障診斷的實(shí)驗(yàn)研究[J];沈陽(yáng)建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1988年01期

7 李兆豐;楊克己;;在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)跟蹤濾波電路的設(shè)計(jì)[J];電測(cè)與儀表;1992年09期

8 張海城,杜偉玲,陸懷民;利用振動(dòng)信號(hào)診斷發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸故障[J];農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究;1994年04期

9 劉立,申焱華;發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程振動(dòng)信號(hào)復(fù)合時(shí)頻分析[J];礦山機(jī)械;1998年06期

10 余良棟;線材高速軋機(jī)故障振動(dòng)信號(hào)的診斷與分析[J];現(xiàn)代制造;2004年23期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 宋世遠(yuǎn);陳國(guó)需;楊長(zhǎng)江;張楠;;振動(dòng)信號(hào)在線檢測(cè)自修復(fù)效果的可行性研究[A];2006全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2006年

2 蓋強(qiáng);馮杰;初健;;艦船主機(jī)故障診斷系統(tǒng)[A];第二屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

3 孟永鵬;賈申利;成永紅;;基于分形的高壓斷路器機(jī)械狀態(tài)檢測(cè)[A];2006全國(guó)電工測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

4 李培玉;李具中;陳國(guó)威;譚大鵬;;振動(dòng)式高靈敏度連鑄下渣檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究[A];2008年全國(guó)煉鋼——連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議文集[C];2008年

5 胡均萬;羅錫文;陳樹人;楊洪博;;聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)量傳感器振動(dòng)信號(hào)影響分析與消除方法[A];走中國(guó)特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2008年

6 胡均萬;羅錫文;陳樹人;楊洪博;;聯(lián)合收割機(jī)產(chǎn)量傳感器振動(dòng)信號(hào)影響分析與消除方法[A];走中國(guó)特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2008年

7 李春枝;何榮建;田光明;;基于數(shù)學(xué)形態(tài)濾波的振動(dòng)信號(hào)降噪分析[A];第二十一屆全國(guó)振動(dòng)與噪聲高技術(shù)及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

8 吳定才;吳珂民;肖云魁;;汽車傳動(dòng)軸振動(dòng)信號(hào)分形維數(shù)計(jì)算[A];2007年汽車學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

9 李偉;何濤;吳慶華;;小波變換與滾動(dòng)軸承振動(dòng)的故障診斷方法研究[A];湖北省機(jī)械工程學(xué)會(huì)青年分會(huì)2006年年會(huì)暨第2屆機(jī)械學(xué)院院長(zhǎng)（系主任）會(huì)議論文集（上）[C];2006年

10 史玉鵬;劉建敏;馮輔周;張小明;付焱晶;;柴油機(jī)壽命評(píng)估中振動(dòng)特征的優(yōu)化選擇[A];第九屆全國(guó)振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 王林;大眾召回87萬輛轎車中國(guó)并不涉及在內(nèi)[N];中國(guó)汽車報(bào);2004年

2 本報(bào)記者 王繁泓;定華：破解儲(chǔ)罐液位測(cè)量難題[N];中國(guó)化工報(bào);2006年

3 河南 朱三航;短路斷線振動(dòng)報(bào)警器[N];電子報(bào);2008年

4 本報(bào)特約記者 李淑艷;三年磨礪科技之劍[N];石油管道報(bào);2007年

5 王卓鳴 趙良;航天多余物的克星[N];科技日?qǐng)?bào);2002年

6 江蘇 吳志恒;新型矢量仿真振動(dòng)技術(shù)[N];電子報(bào);2007年

7 高翔;“高效”為降本 “優(yōu)質(zhì)”為增效[N];中國(guó)冶金報(bào);2008年

8 江蘇 謝淵濱;玩轉(zhuǎn)諾基亞51xx/61xx手機(jī)電池[N];電子報(bào);2001年

9 江蘇 顧仲飛;金曼3619型多用途遙控報(bào)警器電路剖析、改裝與檢修[N];電子報(bào);2007年

10 古領(lǐng)華邋張力 梁夷;他們是軍艦的“保健醫(yī)生”[N];解放軍報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 丁克北;離心壓縮機(jī)組振動(dòng)智能診斷關(guān)鍵技術(shù)研究[D];大慶石油學(xué)院;2005年

2 中國(guó)生;基于小波變換爆破振動(dòng)分析的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];中南大學(xué);2006年

3 張家凡;振動(dòng)信號(hào)的包絡(luò)解調(diào)分析方法研究及應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2008年

4 唐娟;基于振動(dòng)信號(hào)評(píng)價(jià)柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒狀態(tài)的研究[D];山東大學(xué);2010年

5 杜必強(qiáng);振動(dòng)故障遠(yuǎn)程診斷中的分形壓縮及分形診斷技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

6 李宏坤;基于信息融合技術(shù)船舶柴油機(jī)故障診斷方法的研究與應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2003年

7 董越;SF_6高壓斷路器在線監(jiān)測(cè)及振動(dòng)信號(hào)的分析[D];上海交通大學(xué);2008年

8 王珍;基于局域波分析的柴油機(jī)故障診斷方法的研究及應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2002年

9 羅忠輝;大型薄板坯熱連軋機(jī)異常振動(dòng)與故障監(jiān)測(cè)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2005年

10 余紅英;機(jī)械系統(tǒng)故障信號(hào)特征提取技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張乾;基于振動(dòng)信號(hào)的軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷方法研究[D];中南大學(xué);2012年

2 廖坤鵬;基于周期平穩(wěn)性的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)分析方法[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2007年

3 鄭洋;基于汽輪機(jī)組模擬振動(dòng)信號(hào)的故障診斷研究[D];蘭州交通大學(xué);2009年

4 祖賀飛;X射線管振動(dòng)信號(hào)特征提取的研究[D];中國(guó)人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院;2011年

5 雷嫻;便攜式振動(dòng)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及振動(dòng)信號(hào)分析[D];南京航空航天大學(xué);2010年

6 張凱;齒輪輪體振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量及其在故障診斷中的應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2010年

7 譚玉芳;聯(lián)合收割機(jī)測(cè)產(chǎn)系統(tǒng)振動(dòng)信號(hào)的抑制研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

8 吳昊;X射線管振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)與分析方法研究[D];中國(guó)人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院;2011年

9 姜小熒;基于小波分析的滾動(dòng)軸承故障診斷方法的研究及應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2005年

10 湯曉峰;設(shè)備振動(dòng)信號(hào)的HHT分析與應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2364946