齿轮和滚动轴承的状态监测与故障诊断
发布时间：2023-06-03 02:00
振动分析是对齿轮和滚动轴承进行状态监测和诊断故障的重要手段。 本文对齿轮和滚动轴承的故障机理进行了剖析,研究了齿轮和轴承振动信号的故障特征,介绍了齿轮和轴承的常见失效形式。阐述了齿轮和滚动轴承的振动测试过程,详细说明了测试所涉及的各种硬件设备,并介绍了常用的振动信号时域、频域分析方法。 分别改建了齿轮和滚动轴承实验装置,模拟了齿轮崩齿故障和滚动轴承外环划痕故障。并编制了齿轮和滚动轴承故障诊断软件系统HSGD3000,给出了HSGD3000诊断系统分析仿真信号的示例。 基于单齿分析技术,本文建立了信号周期分段处理法。该方法适用于单级传动齿轮副的故障诊断,它不仅能诊断出齿轮副的局部故障,还有可能诊断出单级传动齿轮副中同步齿轮和非同步齿轮的故障齿位置。 利用时延相关解调法分析仿真信号和实测信号,通过与传统的频谱、包络分析结果对比,表明时延相关解调谱更能凸显故障特征信息,可以更有效地诊断早期的齿轮和滚动轴承故障。 对时延相关解调法的时延量值做了研究,通过选择不同的时延量值进行对比分析,结果表明在1/16周期到3/4周期之间选择不同的时延量值,时延相关解调...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 机械设备故障诊断的意义
1.2 机械设备故障诊断的基本原理和内容
1.2.1 设备劣化进程的一般规律
1.2.2 机械故障诊断基本内容
1.3 机械故障诊断技术的研究现状及发展趋势
1.4 齿轮和滚动轴承故障诊断研究现状和发展趋势
1.5 论文研究的目的
1.6 论文内容简介
第二章 齿轮和滚动轴承的故障机理剖析
2.1 齿轮故障机理剖析
2.1.1 齿轮和齿轮箱的失效形式
2.1.2 齿轮振动剖析
2.1.3 包络解调技术诊断齿轮故障
2.2 轴承故障机理剖析
2.2.1 滚动轴承失效的形式
2.2.2 滚动轴承振动剖析
2.2.3 包络解调法诊断滚动轴承故障
2.3 小结
第三章 齿轮和滚动轴承的振动测试
3.1 测试的目的和任务
3.2 振动信号的测试
3.2.1 振动测试的工作过程与步骤
3.2.2 齿轮和轴承振动测试所使用硬件设备
3.2.3 A/D转换器
3.2.4 信号调理器
3.3 振动信号的分析基础
3.3.1 振动信号的调理和采集
3.3.2 信号的时域分析
3.3.3 信号的频域分析
3.4 常用的振动信号处理与分析方法
3.4.1 频率分辨率
3.4.2 时域平均方法
3.4.3 希尔伯特变换
3.4.4 倒频谱分析方法
3.5 小结
第四章 齿轮和滚动轴承故障诊断实验设计及故障诊断流程
4.1 齿轮故障诊断的实验设计
4.1.1 齿轮故障诊断的实验装置
4.1.2 传感器在齿轮箱上的安装位置
4.1.3 制作齿轮故障
4.2 滚动轴承故障诊断的实验设计
4.2.1 滚动轴承故障诊断的实验装置
4.2.2 制作滚动轴承故障
4.3 齿轮、滚动轴承故障监测及诊断系统HSGD3000
4.3.1 齿轮和滚动轴承故障诊断流程
4.3.2 软件系统HSGD3000的结构及其故障诊断的实现
4.4 小结
第五章 信号周期分段技术诊断齿轮副故障
5.1 信号周期分段处理方法
5.2 数字仿真验证
5.2.1 构造仿真信号
5.2.2 一次残余信号的周期分段处理
5.2.3 二次残余信号的周期分段处理
5.3 实验信号验证
5.4 小结
第六章 时延相关解调法及其时延量值的研究
6.1 时延相关解调技术
6.2 自相关函数和Hilbert变换
6.2.1 自相关函数的性质及其降噪特性
6.2.2 Hilbert变换
6.3 仿真数字信号验证
6.3.1 构造仿真信号
6.4 实测信号验证
6.4.1 齿轮振动信号分析
6.4.2 滚动轴承振动信号分析
6.5 时延量值的影响
6.5.1 时延量值对数字仿真结果的影响
6.5.2 时延量值对实测信号分析结果的影响
6.6 小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
硕士期间发表论文
致谢
西北工业大学学位论文知识产权声明书
西北工业大学学位论文原创性声明
本文编号：3828445
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 机械设备故障诊断的意义
1.2 机械设备故障诊断的基本原理和内容
1.2.1 设备劣化进程的一般规律
1.2.2 机械故障诊断基本内容
1.3 机械故障诊断技术的研究现状及发展趋势
1.4 齿轮和滚动轴承故障诊断研究现状和发展趋势
1.5 论文研究的目的
1.6 论文内容简介
第二章 齿轮和滚动轴承的故障机理剖析
2.1 齿轮故障机理剖析
2.1.1 齿轮和齿轮箱的失效形式
2.1.2 齿轮振动剖析
2.1.3 包络解调技术诊断齿轮故障
2.2 轴承故障机理剖析
2.2.1 滚动轴承失效的形式
2.2.2 滚动轴承振动剖析
2.2.3 包络解调法诊断滚动轴承故障
2.3 小结
第三章 齿轮和滚动轴承的振动测试
3.1 测试的目的和任务
3.2 振动信号的测试
3.2.1 振动测试的工作过程与步骤
3.2.2 齿轮和轴承振动测试所使用硬件设备
3.2.3 A/D转换器
3.2.4 信号调理器
3.3 振动信号的分析基础
3.3.1 振动信号的调理和采集
3.3.2 信号的时域分析
3.3.3 信号的频域分析
3.4 常用的振动信号处理与分析方法
3.4.1 频率分辨率
3.4.2 时域平均方法
3.4.3 希尔伯特变换
3.4.4 倒频谱分析方法
3.5 小结
第四章 齿轮和滚动轴承故障诊断实验设计及故障诊断流程
4.1 齿轮故障诊断的实验设计
4.1.1 齿轮故障诊断的实验装置
4.1.2 传感器在齿轮箱上的安装位置
4.1.3 制作齿轮故障
4.2 滚动轴承故障诊断的实验设计
4.2.1 滚动轴承故障诊断的实验装置
4.2.2 制作滚动轴承故障
4.3 齿轮、滚动轴承故障监测及诊断系统HSGD3000
4.3.1 齿轮和滚动轴承故障诊断流程
4.3.2 软件系统HSGD3000的结构及其故障诊断的实现
4.4 小结
第五章 信号周期分段技术诊断齿轮副故障
5.1 信号周期分段处理方法
5.2 数字仿真验证
5.2.1 构造仿真信号
5.2.2 一次残余信号的周期分段处理
5.2.3 二次残余信号的周期分段处理
5.3 实验信号验证
5.4 小结
第六章 时延相关解调法及其时延量值的研究
6.1 时延相关解调技术
6.2 自相关函数和Hilbert变换
6.2.1 自相关函数的性质及其降噪特性
6.2.2 Hilbert变换
6.3 仿真数字信号验证
6.3.1 构造仿真信号
6.4 实测信号验证
6.4.1 齿轮振动信号分析
6.4.2 滚动轴承振动信号分析
6.5 时延量值的影响
6.5.1 时延量值对数字仿真结果的影响
6.5.2 时延量值对实测信号分析结果的影响
6.6 小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
参考文献
硕士期间发表论文
致谢
西北工业大学学位论文知识产权声明书
西北工业大学学位论文原创性声明
本文编号：3828445
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