一、题目简介：（含来源、目的、意义）

来源：实验室建设项目；

目的：为开展新的实验项目-滚动轴承运行状态监测及故障诊断实验，进行初步的故障诊断实验及其应用论述；

意义：为开展学生第二课堂活动设计实验装置；培养学生综合应用所学知识进行机械设备运行状态监测及故障诊断实践能力。

二、主要任务：

利用加速度传感器开展测试实验。对实验数据进行统计分析，探讨滚动轴承振动信号的数字特征及其在故障诊断中的应用，进行数据的数字特征、概率分布密度函数、功率谱计算、分析，进行初步的特征识别及相关诊断方法的研究、总结。滚动轴承故障、失效的一般形式及其对信号数字特征的影响分析，探讨基于数字特征分析的故障诊断原理及其应用。

三、主要内容与基本要求：（有实验环节的要提出主要技术指标要求）

了解滚动轴承故障诊断的一般方法，重点了解利用数字特征分析进行故障诊断的方法，根据现有滚动轴承振动的实验数据进行初步的统计分析，计算数学期望、方差、概率分布密度函数（直方图估计）及相应的功率谱（PSD），提取有、无故障时的特征，进行初步的诊断识别分析，进而论述基于滚动轴承振动信号数字特征分析的故障诊断方法及其应用。

四、计划进度：（包括时间划分和各阶段主要工作内容，按周次填写）

第1周至第2周：调研，收集资料，查阅相关文献；翻译英文文献，制订毕业论文工作计划。完成开题报告；

第3周至第5周：熟悉Matlab软件，进行初步的数据分析研究工作。提出具体的数字特征计算方法、直方图估计方法及相关的功率谱计算方法。故障识别（有、无故障）的原理分析、论证。

第6周至第10周：数据的分组计算、统计分析及其方法的论述与总结；为进行初步的故障诊断，对所提出的方法进行总结，进行仿真实验、实验总结。论文写作计划的制订及与指导老师交流修改计划，中期考核；

第11周至第13周：论文初稿撰写。论文初稿的修订，论文第二稿的修订（统一格式）。终稿完成，打印装订，准备答辩。论文送审、评阅，预答辩。

五、主要参考文献：(要写清参考文献名称、作者、出版社、出版时间)

[1] 屈梁生 何正嘉，《机械故障诊断学》 ，上海科学技术出版社，1986.12

[2] 赵学增，《现代传感技术基础及应用》，清华大学出版社，2005.7

[3] 李学荣，四连杆机械综合概述第三册，北京：机械工业出版社，1983 

[4] 吴松林，《传感器与检测技术基础》，北京理工大学出版社，2009.11

[5] Soni A H. Mechanism Synthesis and Analysis, McGraw-Hill,1978

[6] 吴松林，王晋鹏，《画法几何与机械制图》，北京理工大学出版社，2013.11

[7]盛兆顺，尹婍岭，《设备状态监测与故障诊断技术及应用》，化学工业出版社，工业装备与信息出版中心，2003.6（第一版）

[8] Wu Songlin, Fault diagnosis of ball bearing on the basis of wavelet neural network, ICMSC 2014, 2014-04-21, Vol.598, pp244-249

 

 

六、工作量要求

写出1000字左右的文献综述并翻译两篇英文文献（字数3000字以上），在此基础上撰写开题报告。在机械系统创新设计实验室完成现有实验数据的统计分析实验，进行初步的故障诊断研究，撰写实验分析报告（不少于1500字）。要求完成不少于15组数据的统计分析，利用Matlab绘制统计分析结果，如方差、概率分布密度函数直方图（估计）及PSD图。