滚动轴承振动分析及故障诊断系统的研究

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1、多宝京交专业硕士学位论文滚动轴承振动分析及故障诊断系统的研究ResearchonVibrationAnalysisandFaultDiagnosisSystemofRollingBearing作者：齐鹏翔导师：程卫东北京交通大学2013年6月学位论文版权使用授权书一嬲Y2幽42拶94骅1攀本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本

2、授权说明)学位论文作者签名：矫悄辱铆导师签名：>中银电坷、V签字日期：≯纱年∥月沙日签字日期：沙f弓年6月p日中图分类号：THl33．33+1UDC：621学校代码：10004密级：公开北京交通大学专业硕士学位论文滚动轴承振动分析及故障诊断系统的研究ResearchonVibrationAnalysisandFaultDiagnosisSystemofRollingBearing作者姓名：导师姓名：工程领域：齐鹏翔程卫东机械工程学号：职称：学位级别：北京交通大学2013年6月11125677副教授硕士致谢本论文的工作是在我的导师程卫东副教授的悉心指导下完成的，程老师严谨的治

3、学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢老师两年来在学习、科研和生活上对我的关心、指导和帮助，正是因为有了老师的无私奉献，才让我能够圆满完成学业!在此谨向程卫东老师表示深深的谢意!衷心感谢温伟刚老师两年来对我的科研工作和论文提出了许多宝贵的意见，开阔了我的科研思路，在此表示衷心的谢意!在实验室工作及撰写论文期间，王天杨、智少丹、马丽梅、宋建龙、刘晓宁、李真、刘阳等对我论文中的研究工作给予了热情帮助和大力支持，在此向他们表达我的感激之情。感谢我的家人和朋友对我的学业上的支持和鼓励，他们的理解和默默无私的付出使我能够在学校专心完成学业。中文摘要摘要：滚动轴承是

4、旋转机械中应用最广泛的关键零部件之一，它的工作状态直接影响到机械系统的运行状态。据统计，在旋转机械中，大约有15％的机械故障是由轴承引起的。因此，滚动轴承的振动监测分析与故障诊断有着重要的意义。本文运用VC++语言，VisualStudio2010开发平台，配合数据采集卡，采用面向对象的可视化编程设计方法开发了一套滚动轴承振动分析及故障诊断系统。本文介绍了系统的总体结构设计和功能实现方法，针对各功能要求编写相应模块的代码，大大提高了软件的编程效率和通用性。本系统具有数据采集、基本的振动分析和滚动轴承的故障诊断等功能，能够实现单通道、多通道的数据采集和存储。基本的振动分析包括

5、时域统计信息分析、相关分析、幅值谱分析、功率谱分析和倒谱分析。在故障诊断模块中，采用共振解调法诊断滚动轴承故障。针对共振解调法易受噪声的影响，提出了降噪效果较好的延时相关解调方法。通过对共振解调技术的研究发现，基于传统的共振解调技术的诊断方法存在带通滤波参数需要人工提前确定的缺陷，本文提出将EMD和共振解调技术结合的故障诊断方法，利用EMD分解的自适应性弥补共振解调技术需要固定滤波参数的缺陷，并且实验验证了该方法的有效性。在此基础上，针对EMD共振解调方法存在盲目选取IMF分量的缺点，提出了改进的EMD和共振解调故障诊断方法，利用香农熵自适应选取IMF分量，计算量较小，并实

6、验验证了该改进方法的有效性。此外，该系统界面简单，用户操作方便，针对同一信号，可以灵活选择多种故障诊断方法，提高诊断的准确性。开发这样一套实用且功能强大的滚动轴承振动分析及故障诊断系统，无论是在故障诊断研究上还是经济上，都有着积极的现实意义。关键词：滚动轴承；振动分析；故障诊断；共振解调；EMD分类号：THl33．33+1ABSTRACT————————————————————————————————————————————————一一一ABSTRACT：Rollingbearingisoneofthemostwidelyusedcomponentsinrotatingma

7、chinery,itsoperatingstatewilldirectlydeterminetheperformanceofthemechanicalsystemtosomeextent．Accordingtothestatistics，thefailureofrollingbeatingwouldleadtoabout15％faultsoftherotatingmachinery．Assuch，vibrationalconditionmonitoringandfaultdiagnosisofrollingbear