基于DSP的滚动轴承故障诊断系统研究

《基于DSP的滚动轴承故障诊断系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文基于DSP的滚动轴承故障诊断系统研究姓名：王亮申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：张志新20081201大连理工大学硕士学位论文摘要在机械设备屮滚动轴承是最常见的机械部件它的运转状态直接影响到整台机器的运行，因此对滚动轴承进行状态监测和故障诊断就显得格外重要和具有意义。。在国内的企业屮，对价格昂贵的大型机械设备往往采川在线式状态监测系统进行实时的状态监测，而在线式设备故障诊断系统因其昂贵的造价，安装和维护地不便而不适用于屮小型设备故障检测与诊断。针对这种情况研制一种离线式故障诊断设备就具有

2、重要的应川价值。本论文研究的对象是滚动轴承，论文从滚动轴承的结构入手，分析了轴承产生故障的机理，讨论了轴承故障的基本形式及其检测方法，介绍了滚动轴承各部件固有频率和故障特征频率的计算方法。详细介绍了共振解调器的设计方法，给出了电路设计的原理图，完成了基于DSP的硬件电路设计和系统搭建，设计了系统运行的软件代码。共振解调技术是一种对低频冲击所激起的高频共振波进行包络检波和低通滤波，获得一个相对于低频冲击放大并展宽了的共振解调波，并通过对此共振解调波的幅值和频谱分析来判断故障类型和量值的方法，按照其实现的方法可分为硬件共振解调

3、和软件共振解调。本文采川基于硬件的共振解调技术为理论依据对滚动轴承的故障进行分析和判断。前端内置IC加速度传感器采集的振动信号，通过前端的调理模块进行信号放大，通过共振解调器进行带通滤波、包络检波和低通滤波等一系列的硬件信号处理方法后进入A/D进行模/数转换，最后进入DSP进行快速傅里叶变换（FFT）运算，以便进行频谱分析。通过对FFT运算后的数据进行分析就可以很清楚、容易地判断出故障，找出出现故障部件，进而达到滚动轴承故障诊断的目的。通过实验证明该系统可以有效地提取故障信号，准确地判断出滚动轴承故障以及出现故障的具体部位

4、，能够满足设计Z初制定的设计要求。关键词：滚动轴承；故障诊断；共振解调；DSP基J：DSP的滚动轴承故障诊断系统研究ResearchonFausedonDSPtDiagnosisSystemofRol1ingBearingBaAbstractngisoneofthemostfami1iarcomponentsinthemaciahrneoiaqseimeptsthewho1ertmningofthemachinediehrccCf00nrd0bePartm1portanhta0rnrmyOcu1artandrayeindi

5、agnosisforrol1ingbearingareseemedTotheexpensive1argemachineequipments,thedomesticenterpriseusua1lyadoptstheon—1ineconditionmonitorsystemtocarryoi1therea1—timeconditionmonitor.Buttheon—1inefaultdiagnosissystcmdocsn^applytothcmcdiumandsma1lcquipmcmsbccauseofitscxpcn

6、sivccostandfussyinstal1ation.Inthcvicwofthisconditiontodcvo}*?—iagnosisequipmemwi11haveitsapp1iedimportance.。Themsearchingobjectofthisthesisarerol1ingbearings.Accordingtothestrucbthero11ingsicmoda1itanditsmonnmejjtJiQdQfthnatandtheiaultentusareintrodthcrcsonanccdc

7、motureofearings,themechaniofthefau1ttoringmethfc.1n,theisa1soiura1arauc.ed•du1atorsmofthefaultisanalyzed,thebaiscussed,andthecalc¥舟cfrequencyofeas0hiP善hAiJdPfa4°fhlOadtherlapwmtofam•1sgiven9arec1rcu•1edandfthhec0de0tednang・1sedocs1metsysrwgdsysehrapsDehtnodesabhc・

8、1hwmempiResonancedemodu1ationiSakindoftechniquethwhi31"衣代FihviftSbry^久片戸％P為？E敢肌巴肌e1ope_demodu1atedand1ow—passfi1tered,andwouldjudgethetypeandva1ueoffaul