车辆滚动轴承故障诊断分析技术的研究

发布时间：2021-10-14 17:12

　　铁路是国民经济的大动脉,它担负着全国大部分的运输任务,而机车车辆是完成这些任务的运载工具。轴承的工作状况是影响铁路运输安全的重要因素之一。机车车辆轴承是铁路机车车辆上最容易危及行车安全的易损件。因此,开展机车车辆轴承故障诊断与预报的研究,对避免重大事故、变革维修体制和促进经济发展等都具有重要的现实意义。完整的滚动轴承故障诊断过程包含信号测取、特征抽取、故障诊断三部分。本文简要介绍了滚动轴承的结构、故障形式及其成因、故障特征频率等。详细研究了故障诊断领域比较活跃的理论与方法,这些方法包括FFT变换诊断方法、小波变换诊断方法、Hilbert-Huang变换诊断方法。利用噪声法采集滚动轴承的故障信号,并搭建了现场实验台进行信号采集,同时基于DSP的高速实时性,既能快速处理大批量数据,又能对信号进行实时处理。通过信号处理算法的实时DSP实现,在理论方法研究的基础上,对车辆轴承的故障信号进行处理分析和比较,并对结果进行分析以及滚动轴承故障特征频率的计算。采用传统的FFT变换对采集的时域信号进行频谱分析,发现FFT变换并不能有效地识别轴承故障特征频率。基于此种情况,分别采用小波变换和Hilbert... 

【文章来源】：大连交通大学辽宁省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

滚动轴承结构

图 3.1 蝶形运算Fig3.1 Butterfly operation算表明：仅作一次分解，就可以比直接运算法节省一半的运算量。由于 N=2B，2N仍可被 2 整除，因此，G(k)和 H(k)的计算又可按奇偶分别再分解为两个4N点T 来得到。如果继续分下去，直至没有必要再分解为止，则总共可进行 B 次分最后一次，每个蝶形仅有两次加（减）法而没有乘法了（此时 W0=1），这样分果，最后只需 0.5log2N 次复数乘法和 Nlog2N 次复数加法，比直接算法的 N2次法和 N(N-1)次复数加法的运算量大为减少[22]。图 3.2 所示为 N=8 按时间选抽算算流程图。

图 3.1 蝶形运算Fig3.1 Butterfly operation计算表明：仅作一次分解，就可以比直接运算法节省一半的运算量。由于 N=2B，以，2N仍可被 2 整除，因此，G(k)和 H(k)的计算又可按奇偶分别再分解为两个4N点 DFT 来得到。如果继续分下去，直至没有必要再分解为止，则总共可进行 B 次分，而最后一次，每个蝶形仅有两次加（减）法而没有乘法了（此时 W0=1），这样分的结果，最后只需 0.5log2N 次复数乘法和 Nlog2N 次复数加法，比直接算法的 N2次数乘法和 N(N-1)次复数加法的运算量大为减少[22]。图 3.2 所示为 N=8 按时间选抽算的计算流程图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]滚动轴承故障诊断技术的应用与发展[J]. 陈刚,朱石沙,王启新,李欧阳.  机械. 2005(S1)
[2]基于Hilbert-Huang变换的振动信号分解方法[J]. 丁克北.  炼油与化工. 2005(03)
[3]Hilbert-Huang变换及其在去噪方面的应用[J]. 王春,彭东林.  仪器仪表学报. 2004(S2)
[4]Hilbert-Huang变换在滚动轴承故障诊断中的应用[J]. 于德介,程军圣,杨宇.  中国机械工程. 2003(24)
[5]基于旋转机械的多故障诊断专家系统的实现[J]. 吴桂清,罗文钦,姜宁.  计算机工程与设计. 2002(12)
[6]PC机和DSP间的几种通信方式[J]. 谢超,杜海峰.  荆门职业技术学院学报. 2000(03)
[7]高速铁路车辆轴承试验机微机监控与诊断系统[J]. 梅宏斌.  华中理工大学学报. 1994(07)



本文编号：3436528