滚动轴承的振动监测和分析方法的研究

摘要

滚动轴承的良好运行状态，是保证转子系统可靠运行的关键，因此对滚动轴承的振动信号进行采集和分析对其运行状态的监测具有至关重要的意义。一旦滚动轴承产生故障，将会阻碍转子系统的正常运行，严重时还会造成重大事故的发生。本文研究了滚动轴承故障诊断的新方法，并实现了基于 LabVIEW的滚动轴承振动监测系统，配合以振动数据采集卡、传感器等，借助计算机将转子系统的振动信号采集到计算机中，并在计算机中进行数据分析。基于LabVIEW的数据采集分析系统是基于软件实现，因此它具有更新换代方便，可在原来的基础上修改原有功能、添加新的功能等完成该系统的升级。本文在研究滚动轴承振动监测方法的基础上，开发了基于LabVIEW的滚动轴承振动监测数据采集分析系统。
　　论文主要研究工作如下：
　　（1）首先，提出了旋转机械中滚动轴承振动区间的划分，并对滚动轴承发生不同故障损伤程度下的谱图特征进行了总结，接着介绍了滚动轴承振动信号的幅值调制现象，并将其应用于谱分析中。
　　（2）其次，研究了基于旋转机械升降速过程中瞬态信息分析的阶次跟踪技术，并根据LabVIEW的开发流程设计开发滚动轴承振动信号采集分析系统，再对虚拟仪器各功能模块进行功能测试，验证其各功能的正确性，以达到预期效果。
　　（3）最后，将滚动轴承振动监测数据采集分析系统应用于CUT-2转子轴承振动实验台（滚动轴承）中，对该实验台中的滚动轴承振动信号进行在线数据采集与分析，以提取其故障特征信息及运行状态的在线实时监测，以验证其实用性。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景

1.2 滚动轴承故障失效机理的研究

1.3 滚动轴承振动监测和分析方法的研究现状

1.4 课题研究的意义

1.5 本文主要内容和章节安排

第二章 基于阶次分析的变速状态下滚动轴承振动分析方法的研究

2.1 滚动轴承故障特征频率

2.2 滚动轴承振动区间的划分

2.3 幅值调制

2.4 阶次谱分析

2.5 本章小结

第三章 滚动轴承振动监测系统虚拟仪器设计

3.1 虚拟仪器的需求分析

3.2 虚拟仪器的总体设计

3.3 虚拟仪器软件的界面设计

3.4 虚拟仪器各个功能模块设计

3.5 本章小结

第四章 滚动轴承振动监测虚拟仪器主要模块测试

4.1 测试用例与测试环境

4.2 测试过程

第五章 滚动轴承振动监测虚拟仪器的应用

5.1 滚动轴承振动监测实验

5.2 本章小结

第六章总结与展望

6.1 全文内容总结

6.2 后续研究展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文