基于时频维数的滚动轴承故障诊断技术应用研究

发布时间：2017-04-05 22:08

  本文关键词：基于时频维数的滚动轴承故障诊断技术应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：轴承作为机械设备中最常见的部件,对其状态监测及故障诊断技术的研究是目前国内外故障诊断领域的研究热点。多重分形理论可用于非平稳信号内在特征信息的精细刻画和准确提取。针对振动信号的非线性特征,应用多重分形理论提取轴承故障特征参数,为轴承故障诊断技术研究提供了新的思路。 在时域多重分形理论的基础上,本文介绍了基于EMD的时频域转换方法,给出了具体计算方法,在此基础上结合多重分形理论,提出了一种基于时频域信号的多重分形故障诊断方法,给出了时频域多重分形的具体方法以及其数值算法；根据多重分形的定义及分形几何学相关原理,通过数学方法及信号处理的相关理论,对该算法中网格划分种数J和参数q的选取对计算结果的影响进行研究,并以此优化了J的取值范围以及q的截止条件；通过LabVIEW仿真实验对时频域多重分形方法进行验证,发现该方法可以对不同信号进行有效的识别,且与信号的能量大小及分布等因素相关,呈现一定规律性。依据此规律,进一步进行轴承故障诊断实验,实验表明,时频域多重分形方法不但可以准确地完成故障有无的判断及故障类型的诊断,而且在故障发生的早期就能够有效地诊断出来。因此,将时频域多重分形方法应用于轴承故障诊断中是一种切实可行的方法。
【关键词】：故障诊断 经验模式分解 分形 时频维数 LabVIEW
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.33;TH165.3
【目录】：

• Abstract5-6
• 摘要6-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 故障诊断研究的意义9
• 1.2 滚动轴承故障诊断技术及其发展现状概述9-10
• 1.3 本论文研究的主要内容10-11
• 本章小结11-12
• 第二章 轴承故障基本原理与分析方法12-22
• 2.1 滚动轴承的振动机理及特征参数12-15
• 2.1.1 滚动轴承的振动来源12-13
• 2.1.2 滚动轴承的特征频率计算13-15
• 2.2 振动信号分析方法15-21
• 2.2.1 时域分析方法15-17
• 2.2.2 频域分析方法17-20
• 2.2.3 时频域分析方法20-21
• 本章小结21-22
• 第三章 时频维数方法故障诊断中的实现22-43
• 3.1 EMD方法及其分解、计算过程22-24
• 3.2 瞬时频率及时频转换方法24-30
• 3.3 时频维数方法概述30-31
• 3.4 时频域的广义分形维数原理及其数值算法31-34
• 3.5 广义维数网格种数J及参数值q的选取对结果的影响34-37
• 3.6 时频维数方法相关推论的仿真分析37-41
• 本章小结41-43
• 第四章 滚动轴承故障诊断系统的设计与实现43-70
• 4.1 故障诊断系统外部设备的选取与实现43-50
• 4.1.1 传感器选用43-49
• 4.1.2 数据采集卡选用49-50
• 4.2 虚拟仪器简介50
• 4.3 滚动轴承故障诊断系统的设计与实现50-63
• 4.3.1 数据采集程序52-55
• 4.3.2 时域及频域分析程序55-58
• 4.3.3 时频域广义维数谱分析程序58-61
• 4.3.4 数据库管理程序61-63
• 4.4 故障诊断实例63-68
• 本章小结68-70
• 结论与展望70-72
• 结论70-71
• 展望与改进71-72
• 参考文献72-74
• 攻读学位期间发表的学术论文74-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 徐玉秀;钟建军;闻邦椿;;旋转机械动态特性的分形特征及故障诊断[J];机械工程学报;2005年12期

2 阴妍,鲍久圣,段雄;机械设备状态监测及故障诊断综述[J];煤矿机械;2004年03期

3 王文辉;刘帅;周东华;;混杂系统故障诊断方法综述[J];系统工程与电子技术;2006年12期

4 苑宇;马孝江;;局域波时频域多重分形在故障诊断中的应用[J];振动与冲击;2007年05期

5 赵荣珍;李超;张优云;;机械故障智能诊断的诊断知识获取新发展问题[J];振动与冲击;2007年09期

6 徐玉秀,侯荣涛,杨文平;广义分形维数在旋转机械故障诊断中的应用研究[J];中国机械工程;2003年21期

7 刘建辉;秦现生;;远程协同故障诊断综述及研究[J];制造技术与机床;2006年12期

  本文关键词：基于时频维数的滚动轴承故障诊断技术应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：287757