基于VB/SQl Serever2000的滚动轴承多参数故障诊断系统开发

摘要

选煤厂设备故障中，滚动轴承故障是一种典型故障类型具有代表性，因此研究滚动轴承故障诊断对保障选煤厂设备长效安全运行意义重大。在轴承故障诊断时，单一参数对于多种形式轴承故障敏感性不同，判断轴承故障准确性低，而传统多参数故障诊断需要专业人员进行分析，因此亟待开发操作简单的多参数滚动轴承故障诊断系统。本文以选煤厂设备故障诊断为背景，选择滚动轴承故障诊断为研究对象，以VB作为系统开发语言，SQL Server2000作为数据库，结合时域、频域信号分析方法与多参数计算，开发了滚动轴承多参数故障诊断系统，并用内圈、外圈、滚动体三种类型轴承故障数据对系统分析效果进行了验证。
　　本文首先研究了滚动轴承故障机理及振动故障分析方法，在滚动轴承故障机理中给出了轴承四种故障频率的计算公式，通过研究振动故障时频域分析方法选择均值、峰值、有效值、烈度、峭度、波形因数六个时域参数作为本系统对轴承故障的考量参数，并给出了各参数的计算公式。
　　其次通过对LMD方法研究发现其具有端点效应及模态混叠缺陷，故利用自适应波形匹配延拓与自适应高频谐波对其进行改进，然后利用改进的LMD和SVD差分谱相结合方法对外圈故障信号进行处理，结果表明改进的方法更有效，选择其作为本系统中对故障信号进行特征提取的方法。
　　接着通过与选煤厂沟通对系统进行了需求分析，按照实际需求搭建了数据库并开发了上位机系统。结合选煤厂实际情况选择振动、温度两种类型数据作为轴承故障诊断基础数据。对于上下位机之间数据传输与存储，研究了一种分类存储方式。研究VB调用MATLAB的方法，对加速度值进行积分计算烈度以及绘制相关时频域曲线。研究了VB与word文档交互的方法，将各参数以及曲线生成word文档并显示在VB界面中显示。
　　最后利用滚动轴承多参数故障诊断系统对内圈、外圈、滚动体三种类型轴承故障数据进行了分析，结果表明本系统可以有效判断滚动轴承故障。

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1绪论

1.1课题的背景

1.2国内外研究现状

1.3课题研究目的与意义

1.4本文主要研究内容

1.5本章小结

2滚动轴承故障机理及振动故障分析方法

2.1滚动轴承故障介绍及机理研究

2.2振动故障诊断法分析

2.3本章小结

3基于SVD及改进LMD相结合信号处理理论研究

3.1引言

3.2奇异值分解及奇异值差分谱理论基本理论

3.3 LMD基本原理及方法

3.4改进的LMD方法

3.5奇异值差分谱与改进的LMD分解相结合的轴承故障特征提取方法

3.6奇异值差分谱与改进的LMD相结合实际应用

3.7本章小结

4上位机故障诊断系统设计及实现

4.1系统需求分析

4.2数据库选择和设计

4.3系统开发软件选取及各功能块的实现

4.4系统功能实现关键技术研究

4.5本章小结

5轴承故障多参数诊断实例分析

5.1正常轴承数据分析

5.2内圈故障数据分析

5.3滚动体故障数据分析

5.4外圈故障数据分析

5.5本章小结

6总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢