基于MSP430的滚动轴承故障监测系统

发布时间：2020-06-02 15:08

【摘要】： 轴承是机械装备传动系统中的重要部件,其运行状态将直接影响系统的性能。对轴承的运行状态进行有效监测,是避免因轴承故障造成灾难性后果的有效手段。带传感器的智能轴承是近几年提出的一种自身具备在线监测能力的轴承。它在传统轴承基础上嵌入微小传感器与微处理器,使轴承与微传感器、微处理单元有机结合成为一体,从而能够准确、有效、自动获取轴承的故障信号及特征以达到在线监测的目的。 本文以深沟球轴承为对象,对基于MSP430的滚动轴承故障监测系统进行了研究,主要内容包括: 1、分析了滚动轴承的故障形式、故障成因、振动机理和故障特征频率,为智能轴承的分析设计提供依据。 2、详细描述了滚动轴承的结构,为了提高获取信号的信噪比,提出了将微传感器模块嵌入到轴承中,阐述了如何根据设计要求在传统轴承上开槽安装传感器。 3、为采用微小传感器与处理单元对轴承状态信号进行获取和传送,进行了系统硬件设计研究,确定了微传感器模块的总体设计方案。根据模块微型化和低功耗等设计要求进行了选型分析,选择了传感器芯片ADXL330、MCU芯片MSP430和无线收发芯片nRF2401,最后完成了微传感器模块的设计。 4、讨论了微控制器MSP430如何实现数模转换,阐述了无线收发芯片nRF2401的发送原理、数据接收原理和芯片之间通信协议;论述了系统软件的设计。
【图文】：

应力、温度等)的发生源与传感器接近，这样传感器采集的信号不但更能真实地反映轴承的实际工作状况，而且信号的信噪比高，有利于轴承故障监测。智能轴承系统组成如图1.1所示。O斗智能轴承昌仲 (((((...犷史.携式计鳍餐L弓趁理欲探传舫图1.1智能轴承系统组成智能轴承将传感元件集成到其本身的方式有两种，一种是外挂式，另外一

第1章绪论种是嵌入式。外挂式智能轴承的特点是指传感元件直接附加在轴承上(如图1.2所示)。这种结构的优点是不会破坏轴承的完整性，即轴承允许的最大应力和变形不发生变化。缺点是轴承的大小和形状发生了变化，在很多场合往往难以安装使用。而嵌入式智能轴承是在传统轴承上开槽，将微传感器模块嵌入其中使之成为一个整体[4]，这种结构不但不会破坏轴承的完整性，而且轴承的尺寸不会发生变化。目前在智能轴承的研究中，外挂式智能轴承研究比嵌入式智能轴承成熟，而嵌入式智能轴承的研究还处在发展阶段。图1.2是瑞典sKF公司生产的一种外挂式智能轴承[3]，主要用在内圈旋转外圈固定的场合
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH133.33;TH165.3

【引证文献】

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1 姚百惠;故障滚动轴承的转子系统基座振动响应特性分析[D];湖南科技大学;2011年

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本文编号：2693347