基于共振解調(diào)理論的滾動(dòng)軸承故障診斷儀研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械中,軸承作為支撐轉(zhuǎn)子的核心部件,對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性影響很大。狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)包括在線和離線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng),在線系統(tǒng)成本高昂、管理和維護(hù)不易,離線系統(tǒng)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷,存在安全隱患。本文針對(duì)于中小型機(jī)械設(shè)備,以滾動(dòng)軸承為對(duì)象,研究一款便攜式、成本低廉、穩(wěn)定性高、能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷的儀器。
　　本文的主要內(nèi)容包括滾動(dòng)軸承故障診斷相關(guān)理論的研究和故障診斷儀的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在理論研究中,闡述了滾動(dòng)軸承的失

2、效形式與振動(dòng)信號(hào)特征,從滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)入手,在頻域上分析了故障產(chǎn)生的機(jī)理,得出故障特征頻率的估算公式。故障診斷方法包括了時(shí)域和頻域診斷方法,時(shí)域診斷方法又包括了時(shí)域指標(biāo)閾值診斷和振動(dòng)烈度診斷,都屬于自動(dòng)診斷方法。本文選用共振解調(diào)技術(shù)作為頻域診斷方法,重點(diǎn)探究了共振解調(diào)技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)。共振解調(diào)的核心技術(shù)是解調(diào)技術(shù)和共振帶的確定,剖析了希爾伯特解調(diào)的原理和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,引入譜峭度來(lái)表征振動(dòng)沖擊的程度,從而確定最佳共振帶。
　　故障診斷儀的

3、實(shí)現(xiàn)過(guò)程包括硬件和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想,按照需求分析確定了11個(gè)模塊,其中包括兩個(gè)核心處理器,分別使用DSP作為信號(hào)處理器和CPLD作為控制處理器,給出了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)原理圖。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)也按照需求分析確定了12個(gè)模塊,對(duì)定點(diǎn)DSP編程中的關(guān)鍵問(wèn)題作了分析,重點(diǎn)闡述了算法實(shí)現(xiàn)模塊的設(shè)計(jì)思想,并且給出程序流程圖以及仿真信號(hào)的驗(yàn)證結(jié)果。
　　最后,采用實(shí)測(cè)振動(dòng)信號(hào)對(duì)故障診斷儀系統(tǒng)的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證,并且與計(jì)算機(jī)