基于DSP的滾動(dòng)軸承故障診斷系統(tǒng)研究.pdf

1、在機(jī)械設(shè)備中滾動(dòng)軸承是最常見的機(jī)械部件之一，它的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)直接影響到整臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行，因此對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷就顯得格外重要和具有意義。在國(guó)內(nèi)的企業(yè)中，對(duì)價(jià)格昂貴的大型機(jī)械設(shè)備往往采用在線式狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，而在線式設(shè)備故障診斷系統(tǒng)因其昂貴的造價(jià)，安裝和維護(hù)地不便而不適用于中小型設(shè)備故障檢測(cè)與診斷。針對(duì)這種情況研制一種離線式故障診斷設(shè)備就具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 本文研究的對(duì)象是滾動(dòng)軸承，論文從滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)入

2、手，分析了軸承產(chǎn)生故障的機(jī)理，討論了軸承故障的基本形式及其檢測(cè)方法，介紹了滾動(dòng)軸承各部件固有頻率和故障特征頻率的計(jì)算方法。詳細(xì)介紹了共振解調(diào)器的設(shè)計(jì)方法，給出了電路設(shè)計(jì)的原理圖，完成了基于DSP的硬件電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)搭建，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)運(yùn)行的軟件代碼。 共振解調(diào)技術(shù)是一種對(duì)低頻沖擊所激起的高頻共振波進(jìn)行包絡(luò)檢波和低通濾波，獲得一個(gè)相對(duì)于低頻沖擊放大并展寬了的共振解調(diào)波，并通過對(duì)此共振解調(diào)波的幅值和頻譜分析來判斷故障類型和量值的方法，按

3、照其實(shí)現(xiàn)的方法可分為硬件共振解調(diào)和軟件共振解調(diào)。本文采用基于硬件的共振解調(diào)技術(shù)為理論依據(jù)對(duì)滾動(dòng)軸承的故障進(jìn)行分析和判斷。前端內(nèi)置IC加速度傳感器采集的振動(dòng)信號(hào)，通過前端的調(diào)理模塊進(jìn)行信號(hào)放大，通過共振解調(diào)器進(jìn)行帶通濾波、包絡(luò)檢波和低通濾波等一系列的硬件信號(hào)處理方法后進(jìn)入A/D進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，最后進(jìn)入DSP進(jìn)行快速傅里葉變換(FFT)運(yùn)算，以便進(jìn)行頻譜分析。通過對(duì)FFT運(yùn)算后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析就可以很清楚、容易地判斷出故障，找出出現(xiàn)故障部件，