低速重载轴承故障诊断的虚拟仪器研究

发布时间：2023-09-14 05:20

　　随着现代工业的发展,设备安全运行越来越重要,对设备的安全监测日益受到人们重视。应用广泛的低速重载轴承由于其自身结构及运行的特点,监测起来比较困难,目前有关低速重载轴承状态监测与故障诊断的研究报道尚不多见。本文叙述了转炉耳轴轴承故障诊断的必要性,对低速重载轴承故障的类型和特性进行了分析,采用振动监测法对一种低速重载轴承--转炉耳轴轴承的运行进行监测。耳轴轴承故障的微机诊断系统主要适用于耳轴轴承(滚动轴承)振动信号数据采集和分析,能实现信号的时域和频域的分析。首先利用传统的Fourier分析方法对所监测的振动信号进行了小波分析及故障诊断,然后应用小波变换的方法对信号进行了小波分析及故障诊断。通过实验发现,小波分析对低速重载轴承的故障诊断能够取得比较好的效果 本文研究的核心是工控微机,在Windows 2000平台上,软件采用Visual c++及LabVIEW设计。每一功能由独立的模块完成,方便用户对系统的维护、改进和功能的扩展,还可以进一步推广到其它振动信号的采集和分析。

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 机械故障诊断技术的发展现状
    1.3 故障诊断技术的发展趋势
    1.4 低速重载滚动轴承故障诊断的研究现状
    1.5 本文的研究内容
2 低速重载滚动轴承的故障机理
    2.1 低速重载轴承的基本结构
    2.2 滚动轴承失效的基本形式
        2.2.1 滚动轴承故障概述
        2.2.2 低速重载滚动轴承失效的基本形式
    2.3 滚动轴承的振动类型及故障特征分析
        2.3.1 低速重载滚动轴承的振动类型
        2.3.2 低速重载轴承的振动机理
        2.3.3 低速重载轴承振动的特征频率计算
    2.4 滚动轴承的振动监测方法
    2.5 本章小结
3 低速重载滚动轴承的振动信号分析
    3.1 概述
    3.2 低速重载滚动轴承震动信号处理方法的选择
4 小波分析基本原理
    4.1 小波分析概述
    4.2 小波函数
    4.3 小波变换
        4.3.1 连续小波变换
        4.3.2 正交小波变换
        4.3.3 离散小波变换
        4.3.4 二进小波变换
    4.4 多分辨分析
    4.5 Mallat 算法
        4.5.1 分解算法
        4.5.2 重构算法
    4.6 小波分析在轴承诊断中的应用
    4.7 适合振动信号分析的小波函数的选择
    4.8 Daubechies 小波变换
        4.8.1 Daubechies 小波构造
        4.8.2 求解小波函数值
5 滚动轴承监测系统的软件设计
    5.1 虚拟仪器
        5.1.1 虚拟仪器简介
        5.1.2 虚拟仪器的特性
    5.2 LabVIEW
        5.2.1 LabVIEW 简介
        5.2.2 LabVIEW 开发平台的特点
        5.2.3 LabVIEW 程序的构成
    5.3 轴承故障监测系统程序的总体设计
    5.4 仪器驱动程序
    5.5 数据采集卡驱动程序设计
        5.5.1 数据采集卡功能的实现
        5.5.2 数据采集程序代码设计与分析
    5.6 基于LabVIEW 的客户端/服务器端程序模块实现
    5.7 数据处理功能实现
        5.7.1 频谱分析
        5.7.2 小波分析
            5.7.2.1 LabVIEW 环境下动态连接库的建立
            5.7.2.2 LabVIEW 环境下对动态连接库的调用
        5.7.3 相关分析系统
    5.8 数据存/取功能实现
6 在线监测系统实现
    6.1 轴承故障监测系统的组成
    6.2 监测点的布置
        6.2.1 一般原则
        6.2.2 传递特性考虑
    6.3 数据采集卡的选择
    6.4 传感器的选择
    6.5 信号调理器的选择与布置
    6.6 工控机的选取与布置
    6.7 实验结果分析
    6.8 本章小结
7 结论
致谢
参考文献
本人在攻读学位期间发表的论文及获得的专利
独创性声明
学位论文版权使用授权书



本文编号：3846632