轴承振动测试仪—数据采集系统开发

发布时间：2017-04-16 04:03

  本文关键词：轴承振动测试仪—数据采集系统开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：滚动轴承是机械制造业中应用非常广泛的转动零件,特别是在旋转机械中运用的最为普遍。它在设备中所起的作用是分担载荷及传输载荷,所以它的质量和状态直接关系到整台设备运转的好坏。从以往的数据统计上看,凡是在用到了轴承的机械设备中,大约35%的机械故障都是跟轴承有关联。所以,展开对轴承测试的研究对能够尽量减小出现重大事故的几率,在加快机械行业的发展及改变维修体制方面也都起着非常重要的实际意义。 目前轴承振动测试仪主要有两种形式。一种是分立元件组成的,其体积大、稳定性差,另一种就是运用PC机、数据采集卡和labview软件组成测试仪器,由于labview涉及版权问题,并且造价高,不适合广泛应用。 论文主要研究内容有： (1)控制器的硬件设计。控制器选用STM32F103VET6为主控芯片,该芯片内部集成FLASH、RAM、TIMER、USART等,可以实现数字量的输入输出,达到控制的目的。 (2)信号的采集与滤波。利用传感器对振动信号采集,经过A/D转换和数字滤波。滤波分为三个频段：低频段50-300Hz,此频段基本上反映了轴承内圈及外圈的变形；中频段300-1800Hz,此频段基本上反映了钢球和内外圈滚道的振纹情况；高频段1800-10kHz。此频段基本上反映了钢球和圈套滚道表面的粗糙度情况。 (3)外围模块的控制。通过串口控制变频器对测试用电机的转速调整,从而获得在不同转速下的轴承振动信号。通过控制器端口对外部继电器的控制,实现对测试轴承加载。 (4)结果显示。通过液晶屏把滤波得到的三个频段的振幅峰值进行显示。
【关键词】：滚动轴承 振动信号 数字滤波
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.33;TP274.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 引言9
• 1.2 滚动轴承测试技术的发展概况9-11
• 1.3 国内外发展的概况11-12
• 1.4 论文主要内容12-14
• 第二章 滚动轴承故障的特征分析14-18
• 2.1 滚动轴承的结构14-15
• 2.2 滚动轴承的固有振动频率15
• 2.3 正常轴承的振动信号特征15-18
• 第三章 数据采集系统的硬件设计18-36
• 3.1 系统硬件总体设计方案18-20
• 3.2 主控模块的硬件设计20-25
• 3.2.1 STM32F103VET6芯片介绍20-22
• 3.2.2 电源模块22-23
• 3.2.3 看门狗电路23-24
• 3.2.4 JTAG仿真下载电路设计24-25
• 3.3 其他电路设计25-34
• 3.3.1 信号调理电路设计25-26
• 3.3.2 A/D转换设计26-28
• 3.3.3 串口通信电路设计28-29
• 3.3.4 继电器控制电路设计29-30
• 3.3.5 SD卡电路设计30-31
• 3.3.6 LCD显示电路设计31-34
• 3.4 传感器的选择34-36
• 3.4.1 压电式加速度传感器的结构34-35
• 3.4.2 传感器型号35-36
• 第四章 数据采集系统的软件设计36-53
• 4.1 外围模块及串口通信程序设计37-40
• 4.1.1 继电器的控制37
• 4.1.2 串口通信的收发控制37-38
• 4.1.3 串口通信的数据传输38-39
• 4.1.4 GPIO初始化39-40
• 4.1.5 USART初始化40
• 4.2 A/D程序设计40-46
• 4.2.1 配置GPIO端口42
• 4.2.2 配置DMA42-44
• 4.2.3 配置ADC模式44-45
• 4.2.4 ADC自校准45-46
• 4.2.5 ADC变量的声明46
• 4.3 数字滤波46-49
• 4.3.1 数字滤波的算法47-48
• 4.3.2 软件编程48-49
• 4.4 结果显示程序设计49-53
• 第五章 结论与展望53-54
• 5.1 结论53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-56
• 致谢56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 张彦强;乔文刚;;利用共振解调技术对滚动轴承故障诊断[J];包钢科技;2010年04期

2 陆爽,田野;滚动轴承故障特征识别的时频分析研究[J];机床与液压;2005年06期

3 李君;;基于虚拟仪器动态信号测试系统的设计[J];机电产品开发与创新;2008年01期

4 章国士;轴承振动速度的测量及其电路[J];机电工程;1994年03期

5 丁芳;高立新;崔玲丽;张建宇;胥永刚;;共振解调技术在设备故障诊断中的应用[J];机械设计与制造;2007年11期

6 陆爽,张子达,李萌;基于时频分析的滚动轴承故障特征的研究[J];矿山机械;2004年03期

7 权建军;;滚动轴承振动信号无线采集系统设计[J];工矿自动化;2012年06期

  本文关键词：轴承振动测试仪—数据采集系统开发，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：309937