高性能轴承钢接触疲劳及诊断系统的研究

发布时间：2017-08-15 03:20

  本文关键词：高性能轴承钢接触疲劳及诊断系统的研究

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【摘要】：滚动轴承是广泛应用的重要机械基础件,其质量的好坏直接影响到主机性能的优劣,轴承钢接触疲劳性能则是轴承质量的重要基础,开展轴承钢接触疲劳性能研究,可以提高轴承可靠性,加快轴承产品的开发周期和质量的改进,开展轴承钢接触疲劳试验研究成为热点领域。基于滚动轴承钢接触疲劳与故障诊断技术,研发了“轴承齿轮材料接触疲劳试验测试系统”。计算了对材料接触疲劳性能有较大影响的接触应力,并通过实验验证。并根据需求调节转速,应力等参数。基于LabVIEW开发的配套软件可实现实时监控,显示轴承试件运转状况并在故障产生时报警停机。应用调试诊断系统可以进行模拟实际工况的接触疲劳性能实验。根据轴承使用条件与要求,给出了高性能轴承齿轮材料接触疲劳试验的试验标准及接触应力有效循环次数的计算公式。对不同处理工艺下的轴承钢试件进行接触疲劳试验,对试验结果进行观察与分析,获得不同处理工艺对材料接触疲劳性能的影响规律。结合试验结果,采用时域分析法对试验过程中各时域参数进行分析,建立时域指标与材料接触疲劳过程的对应模型。选取故障数据并对它进行小波降噪,降低噪声对故障信号的干扰。利用倒频谱分析方法对降噪后的故障信号进行分析,提取特征值,与理论计算故障特征频率进行比较,获得故障部位信息,实现故障诊断。
【关键词】：接触疲劳 LabVIEW 故障诊断 小波降噪 倒频谱分析
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH133.33;TG142
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-16
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 故障诊断方法研究现状11-13
• 1.2.2 接触疲劳试验机研究现状13-14
• 1.3 课题的主要工作及论文主要内容14-16
• 2 高性能轴承钢接触疲劳试验机的设计16-30
• 2.1 高性能轴承钢接触疲劳试验机介绍16-19
• 2.1.1 高性能轴承钢接触疲劳试验机结构16-19
• 2.1.2 基于LabVIEW的控制软件19
• 2.2 压力传感器的标定19-22
• 2.3 轴承接触点受力计算22-29
• 2.3.1 轴承接触点受力分析22-23
• 2.3.2 轴承接触点受力试验验证23-28
• 2.3.4 新保持架下受力验证28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 高性能轴承材料接触疲劳试验30-39
• 3.1 试验标准30-34
• 3.1.1 轴承轴试样和滚动体30-31
• 3.1.2 试验接触应力的计算31-32
• 3.1.3 滚动体与轴承轴接触应力循环次数计算32-33
• 3.1.4 疲劳失效的判定33
• 3.1.5 温度停机阈值的确定33-34
• 3.2 高温轴承钢8CR4Mo4V接触疲劳试验34-35
• 3.2.1 试验材料选择34-35
• 3.2.2 接触疲劳试验机参数选择35
• 3.2.3 试验应力选择35
• 3.3 试验结果35-38
• 3.4 本章小结38-39
• 4. 接触疲劳试验时域诊断39-50
• 4.1 时域参数的计算方法及特点39-41
• 4.2 时域参数计算41-42
• 4.3 基于时域指标的疲劳失效诊断42-49
• 4.3.1 滚动轴承磨损发展过程及时域指标的定性变化42-44
• 4.3.2 时域指标的确定44-46
• 4.3.3 剥落坑形貌与均方根值的关系46-48
• 4.3.4 基于LabVIE的时域诊断48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 5 接触疲劳试验频域分析50-62
• 5.1 小波降噪技术简介50-54
• 5.1.1 小波降噪原理50-51
• 5.1.2 小波降噪一般步骤51
• 5.1.3 小波降噪在故障诊断中的应用实例51-54
• 5.2 倒频谱分析技术54
• 5.2.1 倒频谱的原理54
• 5.2.2 倒频谱分析的特点54
• 5.3 滚动轴承故障特征频率54-56
• 5.4 故障诊断应用实例56-59
• 5.5 实验验证59-61
• 5.6 本章小结61-62
• 6 结论62-64
• 参考文献64-68
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果68-70
• 学位论文数据集70

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本文编号：676029