集成傳感器的高速滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置研制.pdf

1、滾動(dòng)軸承是高速航空主軸軸系中最關(guān)鍵的部件，也是危險(xiǎn)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(dòng)軸承狀態(tài)有關(guān)，在航空極端苛刻環(huán)境下，軸承缺陷會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重異常振動(dòng)和噪聲，甚至造成嚴(yán)重的人民生命財(cái)產(chǎn)損失。因此研究高速滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)就具有非常重要的意義。為提高監(jiān)測(cè)過程中傳感器拾取軸承狀態(tài)信號(hào)的準(zhǔn)確性，提高測(cè)試信號(hào)的信噪比，本文采用集成化思想，實(shí)現(xiàn)傳感器和軸承的結(jié)構(gòu)集成，使信號(hào)采集點(diǎn)距離故障發(fā)生位置盡量接近，從而拾取到更準(zhǔn)確的

2、軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信號(hào)及故障信號(hào)。利用相應(yīng)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(yán)重程度。這種集成多傳感器的軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法提高了軸承故障診斷的可靠性，具有信息容錯(cuò)性、互補(bǔ)性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文針對(duì)軸承的常見故障類型，完成了傳感器的選型、安裝、標(biāo)定以及高速滾動(dòng)軸承傳感器集成設(shè)計(jì)和研究，分析了集成結(jié)構(gòu)的性能特點(diǎn)，并用ANSYS對(duì)集成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析。根據(jù)傳感器不同性能設(shè)計(jì)了相對(duì)應(yīng)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(wù)。
　　根據(jù)軸承的故障機(jī)理與故障信號(hào)特征，分析了所用時(shí)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(duì)應(yīng)功能的程序。完成了相應(yīng)的故障診斷算法，實(shí)現(xiàn)了利用多傳感器的信息融合技術(shù)使系統(tǒng)能夠完成軸承狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷的功能。
　　最后進(jìn)行了軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置考核實(shí)驗(yàn)。通過帶有預(yù)設(shè)特定故障的軸承，檢驗(yàn)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)軸承故障類型判斷是否準(zhǔn)確；通過對(duì)有故障和無(wú)故障的滾動(dòng)軸承的對(duì)比測(cè)試，檢驗(yàn)了此系