【摘要】：振動分析是滾動軸承故障診斷的重要手段。本文旨在尋求在虛擬儀器環(huán)境下，軸承故障診斷系統(tǒng)的構成方式和適用于滾動軸承的振動信號處理方法。 本文對軸承振動機理和共振解調分析方法、虛擬儀器技術、數字信號處理原理、信號的頻域分析方法和小波分析方法作作了較為系統(tǒng)的論述。在此基礎上提出了一個基于LabVIEW平臺，采用PCI(Peripheral Component Interconnect)總線結構的滾動軸承故障診斷系統(tǒng)的總體設計方案，并對其中關鍵部分的技術細節(jié)進行了詳細的論述，為虛擬儀器技術應用于重要部位的滾動軸承故障診斷提供了實用的參考。設計制作了滾動軸承實驗裝置，模擬了滾動軸承的典型故障，通過實驗對所建立的故障診斷方法進行了驗證。 軸承振動信號常常含有大量噪聲，這些噪聲的頻率范圍與軸承本身的故障特征頻率很接近甚至重合，故在低頻段很難通過頻譜分析的方法來判斷出軸承故障。同時有故障的軸承振動信號會呈現出調制特性，即沖擊性低頻的故障特征信號調制到某一高頻固有頻率上，對測得的信號進行包絡解調可以得到含有軸承故障特征的低頻包絡信號，對其進行分析處理可以得出診斷結論。本文主要使用了共振解調方法來處理軸承的振動信號，在LabVIEW環(huán)境中選取特定頻段的振動信號，采用Hilbert變換進行解調，得到包絡信號，并對包絡頻譜進行細化處理，使故障特征容易識別。 小波分析是一種時-頻分析方法，文中對小波分析作了論述，并且采用小波包方法對實驗數據進行了離線處理。結果證明：采用小波包方法可以對滾動軸承故障進行有效的處理識別。 文中還針對傳感器特性、測點位置、信號調理進行了分析。對采樣頻率和采樣點數等因素對診斷效果的影響進行了大量實驗，對各種故障診斷方法進行了比較和分析。結果表明：在LabVIEW環(huán)境中使用共振解調法診斷滾動軸承故障能夠取得比較好的效果。
【圖文】：

體之間的摩擦，甚至使某些滾動體卡死而不能滾動，或保持架與摩擦等均可能引發(fā)保持架損壞。.2滾動軸承的振動信號分類動軸承在運行過程中出現的故障按其振動信號的特征不同可以分類為均勻磨損類故障;另一類稱為表面局部損傷故障，包括點蝕，。勻磨損類故障般來說，在正常使用情況下，滾動軸承工作表面磨損故障經歷時漸變性故障。軸承表面磨損后產生的振動同正常的振動具有相同的波形都是無規(guī)則的，隨機性較強。但磨損后振動水平(幅值)軸承，，這就是磨損故障引起的振動信號的基本特點。正常軸承和動波形如圖2一2、2一3所示。對于磨損故障通常做法是監(jiān)測振動的，如果明顯高于正常軸承，即判定為磨損。由于磨損不會馬上引其危害程度遠小于表面損傷類故障。

即兩者的波形都是無規(guī)則的，隨機性較強。但磨損后振動水平(幅值)明顯高于正常軸承，這就是磨損故障引起的振動信號的基本特點。正常軸承和磨損軸承的振動波形如圖2一2、2一3所示。對于磨損故障通常做法是監(jiān)測振動的有效值和峰值，如果明顯高于正常軸承，即判定為磨損。由于磨損不會馬上引起軸承破壞，其危害程度遠小于表面損傷類故障。圖2一3磨損軸承的振動波形(GB62O4)
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH133.3

【引證文獻】

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1 張晨罡;郝偉;;基于AR模型的滾動軸承故障診斷[J];現代制造技術與裝備;2006年05期

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1 閆加亮;深水泥漿舉升鉆井系統(tǒng)控制策略研究[D];中國石油大學;2011年

2 王衛(wèi)群;汽車變速器故障診斷專家系統(tǒng)研究[D];機械科學研究總院;2006年

3 李博;基于LabVIEW的HHT方法實現及在軸承故障診斷中的應用研究[D];太原理工大學;2008年

本文編號：2689082