基于振動信號分析的滾動軸承故障診斷儀的設計與實現(xiàn).pdf

1、滾動軸承的振動信號是故障診斷中常用的征兆提取量，它對軸承工作狀態(tài)變化的反應迅速、全面、真實，且能很好的反應出滾動軸承絕大部分故障的性質(zhì)、范圍和嚴重程度，并且有很多先進有效的分析方法可供選擇。本文將基于振動信號的故障診斷方法與虛擬儀器技術相結(jié)合，對軸承故障診斷儀進行了設計，并通過實驗測試對其有效性和實用性進行了驗證。
　　本文首先以滾動軸承的結(jié)構(gòu)、載荷分布以及各元件間的運動關系為理論基礎，對軸承的損傷形式、故障機理和故障特征進行了研

2、究。其次，從時域、頻域和時頻域三個方面，對滾動軸承故障診斷的信號處理方法進行了分析、研究和對比，并對其在實際應用中的有效性進行了分析。時域分析主要介紹了振幅值診斷法、波形因數(shù)診斷法、概率密度診斷法及峭度系數(shù)診斷法等簡易診斷方法。頻域分析重點介紹了頻譜分析法、倒頻譜分析法、細化譜分析及包絡解調(diào)分析等信號處理方法，其中，包絡解調(diào)分析法是現(xiàn)有方法中最行之有效的軸承故障診斷方法。時頻域分析是對信號的頻譜含量隨時間變化的描述，本文對窗口（短時）傅

3、里葉變換、小波變換和Hilbert-Huang變換進行了深入的研究，并對其在實際應用過程中的優(yōu)缺點做了分析。然后，基于信號處理方法理論和虛擬儀器技術，對滾動軸承故障診斷系統(tǒng)進行了總體設計。軟件部分詳細介紹了故障診斷儀功能模塊的實現(xiàn)，硬件部分主要介紹了滾動軸承試驗臺的設計，以及軸承、傳感器、采集卡等型號的選擇和安裝。
　　最后，在上述工作的基礎上，完成了滾動軸承故障診斷儀的開發(fā)和滾動軸承試驗臺的搭建，并利用該試驗臺對滾動軸承故障診斷