基于振動信號的滾動軸承故障檢測系統(tǒng).pdf

1、軸承振動性能是衡量軸承質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，軸承振動值檢測也是軸承出廠檢測的必需環(huán)節(jié)。然而，目前國內(nèi)軸承生產(chǎn)企業(yè)對滾動軸承的振動檢測仍然主要依靠“人耳”聽力檢測和簡易測振儀器相結(jié)合的方法，檢測準(zhǔn)確性不高且效率低下，已不能滿足軸承企業(yè)大批量、自動化的生產(chǎn)要求。因此，開展全自動滾動軸承振動檢測系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先研究了滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)、振動機理、故障類型和振動成分的組成，發(fā)現(xiàn)軸承元件表面缺陷為軸承生產(chǎn)過程中的主

2、要加工缺陷。因此對軸承元件表面缺陷的檢測是本檢測系統(tǒng)的重中之重，并對軸承元件表面缺陷引起的沖擊振動進(jìn)行了著重研究。
　　軸承生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的加工缺陷都非常輕微，屬于早期故障，并且采集到的振動信號受到軸承基礎(chǔ)振動成分干擾較大，本文在共振解調(diào)法和經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?empirical mode decomposition，EMD)與峭度準(zhǔn)則法的基礎(chǔ)上提出了一種新的基于剔除軸承基礎(chǔ)振動的改進(jìn)集成經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?EEMD)的滾動軸承故障檢測法。首

3、先利用 EMD分解與峭度準(zhǔn)則法自適應(yīng)地得到峭度最大本征模態(tài)函數(shù)(intrinsic mode function，IMF)分量，然后針對所選峭度最大IMF分量在早期故障特征提取中的不足對其進(jìn)行剔除軸承基礎(chǔ)振動的處理，同時對 EEMD分解的改進(jìn)應(yīng)用不僅解決了由于剔除軸承基礎(chǔ)振動帶來的信號中斷、間歇現(xiàn)象和“偽脈沖”問題，也大大減少了原有 EEMD分解方法的計算量，使檢測更為快速高效。通過大量的實驗分析表明：基于剔除軸承基礎(chǔ)振動的改進(jìn) EEMD

4、的滾動軸承故障檢測法既保留了 EMD分解與峭度準(zhǔn)則法自適應(yīng)的優(yōu)點，又提高了對滾動軸承早期故障特征信息的提取能力。
　　在本文提出的基于剔除軸承基礎(chǔ)振動的改進(jìn) EEMD的滾動軸承故障檢測方法的基礎(chǔ)上，以LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)為平臺開發(fā)了軸承故障檢測系統(tǒng)，配合機械結(jié)構(gòu)和基于PLC(Programmable Logic Controller