《侯文鵬開題報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、石河子大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告課題名稱：基于DASP系統(tǒng)齒輪箱振動信號的MATLAB軟件輔助分析學(xué)生姓名：侯文鵬學(xué)號：2011509241學(xué)院：機電學(xué)院專業(yè)年級：2011級工業(yè)工程指導(dǎo)教師：梅衛(wèi)江職稱：副教授畢業(yè)論文（設(shè)計）起止時間：2015年3月——2015年6月一、論文研究的意義現(xiàn)代化機械不斷向復(fù)雜化和自動化方向發(fā)展，機械設(shè)備的故障診斷技術(shù)也越來越受到重視［1］。如果某一零部件或設(shè)備發(fā)生故障但沒能及時發(fā)現(xiàn)并處理，結(jié)果不僅會導(dǎo)致零部件、設(shè)備自身的損壞，產(chǎn)品質(zhì)量的下降或所在生產(chǎn)線的停止運行，帶來巨額的經(jīng)濟損失，其至造成人員傷亡的嚴重后果［2,3］。其

2、中齒輪箱是機械系統(tǒng)的重要部件，故障發(fā)生率較高，研究表明，齒輪箱60%的故障由齒輪引發(fā)的;而90%的齒輪故障都是局部故障，例如裂紋、崩齒等［4『因而對其進行故障診斷和監(jiān)測十分重要。采用有效的技術(shù)手段和完善的監(jiān)測系統(tǒng)對齒輪箱的運行狀態(tài)進行監(jiān)測診斷，可以有效避免故障停機和定期維修造成的不必要損失，無論從安全層面還是經(jīng)濟層面，都有著很大的研究價值和意義。二、論文研究的目的本項冃利用機電學(xué)院機械測功實驗臺架，通過對齒輪箱臺架實驗，在齒輪箱中齒輪的幾種故障狀態(tài)下，基于DASP虛擬測試系統(tǒng)對齒輪箱表面振動信號測試，在MATLAB軟件輔助下做基本的分析，研究其機理及相關(guān)

3、零部件的狀態(tài)，探尋利用齒輪箱表面振動信號來識別齒輪箱故障狀態(tài)的可能性。三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總的來說，狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)自身的發(fā)展過程,大致可歸納為以下三個階段：①離線的FFT分析儀階段上世紀八十年代初、中期，通過磁帶記錄儀到現(xiàn)場記錄振動信號，然后回實驗室輸入FFT（快速傅里葉變換）分析儀冋放,進行頻譜分析，只有功率譜（幅值譜）及波形，少數(shù)配置雙通道吋才能看到軸心軌跡，分析方法單一,基本上只能查幅值、頻率。②離線或在線的計算機輔助監(jiān)測、診斷階段'上世紀八十年代末期至九十年代中期,通過計算機完成信息采集、信號分析、數(shù)據(jù)庫管理、甚至給出診斷結(jié)論，有各種圖譜，

4、分析方法多樣，更加注重幅值、頻率、相位信息的全面、綜合利用,還涌現(xiàn)出專家輔助診斷系統(tǒng)。③網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測、診斷階段上世紀九十年代末以來，充分利用企業(yè)內(nèi)部局威網(wǎng)和Internet網(wǎng)絡(luò)，做到資源共享、節(jié)省投資、遠程診斷，所監(jiān)測的參數(shù)不再局限于振動、軸位移、轉(zhuǎn)速,進一步擴展到流量、壓力、溫度等工藝過程量,對設(shè)備運行狀態(tài)的把握更加全面、準確，實現(xiàn)了真正意義上的專家遠程診斷。正常齒輪在平穩(wěn)運行的吋候，測取的信號是平穩(wěn)信號，在早期故障診斷的吋候，通常將信號假設(shè)為平穩(wěn)、線性、高斯性，再對其進行處理，初步判斷故障，比如時域處理的時域統(tǒng)計指標,頻域處理中的傅立葉分析方法等。但實

5、際齒輪一旦發(fā)生故障，曲于故障原因的不同，信號也將出現(xiàn)不同的特征:對于均勻磨損類分布式故障，信號為平穩(wěn)信號，此時可以采用上述方法進行故障診斷；當(dāng)齒輪或滾動軸承發(fā)生輕度或較嚴重的故障時,如齒輪點蝕、疲勞剝落等故障，信號為周期平穩(wěn)信號，出現(xiàn)冇規(guī)律的沖擊和調(diào)制現(xiàn)象；當(dāng)故障更加嚴重的吋候,如滾動軸承人面積的連續(xù)疲勞剝落，信號中將會出現(xiàn)無規(guī)律的沖擊和調(diào)制現(xiàn)象。此時的信號不再是平穩(wěn)信號,而是非平穩(wěn)、瞬時，時間局域化（time一localized）信號,傳統(tǒng)信號處理方法不再適用，新的信號處理方法應(yīng)運而生,如小波分析、循環(huán)平穩(wěn)分析、獨立分量分析（一）時域信號處理方法1傳統(tǒng)

6、時域信號處理方法傳統(tǒng)時域信號處理方法采用統(tǒng)計指標實現(xiàn)對故障的診斷，它的主要思想如圖1一1所示圖1-1統(tǒng)計指標法處理過程流程圖2時域同步平均法TSA確切的說不能用于故障診斷，其主要口的是進行信號的預(yù)處理，提高信噪比，提取周期分量，進而方便后續(xù)環(huán)節(jié)的處理。從TSA的名稱屮可以確定該方法的處理過程包括了同步采樣和平均兩個部分，所謂同步采樣即對同一齒輪的振動信號進行采樣時保證毎次采樣的起點都為同一個，采樣多個周期。平均便是對采集到的多個周期的信號按周期進行疊加平均。經(jīng)過平均，隨機信號、非周期信號以及與感興趣的周期不一致的其它周期成分便被弱化,這樣信噪比得以提高［

7、5］。3其他吋域法在時域信號處理屮，還有很多其他的方法用于故障診斷，比如殘差法、參數(shù)估計法等。（二）頻域處理方法頻域信號處理方法主要有以傅立葉變換為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)頻域信號處理方法和針對非線性的高階信號處理方法。在本小節(jié)中介紹傳統(tǒng)頻域信號處理方法，包插了功率譜分析、倒譜分析、細化譜分析,最后簡略介紹一下頻域的其他的信號處理方法。1功率譜分析功率譜分析方法是頻譜分析屮最常用的信號處理方法。在齒輪箱故障診斷屮，用純粹的頻譜分析方法（如功率譜）時要求信號為準周期采樣，否則傅立葉變換后將發(fā)生頻譜偏移。2倒譜分析齒輪箱中存在著豐富的邊頻帶，但由于故障的產(chǎn)生，調(diào)幅調(diào)頻現(xiàn)象

8、同時存在,邊頻帶呈現(xiàn)復(fù)雜的不規(guī)則特征，因此僅從頻譜上分析并不能判斷邊頻帶的周期性