軸承振動(dòng)信號(hào)采集與故障診斷方法研究.pdf

1、在智能化技術(shù)不斷發(fā)展的今天，設(shè)備的故障監(jiān)測(cè)問(wèn)題越來(lái)越受人們的重視。尤其是當(dāng)被測(cè)對(duì)象運(yùn)行在技術(shù)人員接觸不到的環(huán)境中時(shí)，更需要一種智能化、集成化的方法對(duì)其進(jìn)行健康狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。機(jī)械設(shè)備之所以發(fā)生故障，多數(shù)情況下是因?yàn)槠鋬?nèi)部的機(jī)械部件的非正常運(yùn)行而導(dǎo)致的。滾動(dòng)軸承在機(jī)械設(shè)備中擔(dān)當(dāng)著重要的角色，也是最易受損的零件之一。滾動(dòng)軸承的故障發(fā)生率相對(duì)較高，并且在它完全失效之前，是很難判斷其故障程度的。機(jī)械設(shè)備中的滾動(dòng)軸承的失效，將會(huì)直接影響著整個(gè)機(jī)械設(shè)備

2、的正常運(yùn)行。因此，有必要對(duì)機(jī)械設(shè)備中的滾動(dòng)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，來(lái)確保設(shè)備能夠安全運(yùn)行。
　　本文的研究工作包含兩部分。一是硬件的設(shè)計(jì)。本文完成了傳感器的選型、供電電路模塊、通訊模塊、儲(chǔ)存模塊等電路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一套以STM32系列微處理器為核心的振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)。二是軸承故障振動(dòng)信號(hào)的診斷與分析。本文分別對(duì)傳統(tǒng)的時(shí)域、頻域，時(shí)頻域的信號(hào)分析方法進(jìn)行了深入的分析，并給予了認(rèn)真的評(píng)價(jià)。利用經(jīng)典的時(shí)頻分析方法——Wigner-Ville分布

3、(Wigner-VilleDistribution，WVD)來(lái)分析信號(hào)。仿真分析結(jié)果驗(yàn)證了WVD所具備的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也指出了當(dāng)用于處理多分量信號(hào)時(shí)，在各個(gè)自項(xiàng)間所存在的交叉項(xiàng)問(wèn)題。這些交叉項(xiàng)的出現(xiàn)會(huì)掩蓋有用的信號(hào)成分，干擾信號(hào)的分析。為解決該問(wèn)題，本文對(duì)WVD方法進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種基于短時(shí)傅立葉變換(Short Time FourierTransform，STFT)的WVD改進(jìn)方法——STFT和WVD的聯(lián)合分布，用于對(duì)軸承振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行