集成傳感器的高速滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測裝置研制.pdf

1、滾動軸承是高速航空主軸軸系中最關鍵的部件，也是危險系數(shù)最高的零部件之一。航空主軸系統(tǒng)很多故障都與滾動軸承狀態(tài)有關，在航空極端苛刻環(huán)境下，軸承缺陷會導致嚴重異常振動和噪聲，甚至造成嚴重的人民生命財產(chǎn)損失。因此研究高速滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術就具有非常重要的意義。為提高監(jiān)測過程中傳感器拾取軸承狀態(tài)信號的準確性，提高測試信號的信噪比，本文采用集成化思想，實現(xiàn)傳感器和軸承的結構集成，使信號采集點距離故障發(fā)生位置盡量接近，從而拾取到更準確的

2、軸承運轉狀態(tài)信號及故障信號。利用相應數(shù)據(jù)處理算法，判斷軸承是否出現(xiàn)故障及其故障特性和嚴重程度。這種集成多傳感器的軸承狀態(tài)監(jiān)測方法提高了軸承故障診斷的可靠性，具有信息容錯性、互補性、實時性等優(yōu)點。
　　本文針對軸承的常見故障類型，完成了傳感器的選型、安裝、標定以及高速滾動軸承傳感器集成設計和研究，分析了集成結構的性能特點，并用ANSYS對集成結構進行了有限元分析。根據(jù)傳感器不同性能設計了相對應的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，編寫了VB軟件，與組態(tài)王

3、共同完成數(shù)據(jù)采集任務。
　　根據(jù)軸承的故障機理與故障信號特征，分析了所用時域分析和頻域分析所用的數(shù)據(jù)處理算法，并用MATLAB編寫了能夠完成對應功能的程序。完成了相應的故障診斷算法，實現(xiàn)了利用多傳感器的信息融合技術使系統(tǒng)能夠完成軸承狀態(tài)檢測和故障診斷的功能。
　　最后進行了軸承狀態(tài)監(jiān)測裝置考核實驗。通過帶有預設特定故障的軸承，檢驗軸承狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對軸承故障類型判斷是否準確；通過對有故障和無故障的滾動軸承的對比測試，檢驗了此系