开题报告(不少于1000字)
选题目的与背景
滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少 摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转;外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用;滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命;保持架能使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落,引导滚动体旋转起润滑作用。滚动轴承是各种旋转机械中应用最广泛的一种通用机械部件,它的运行状态是否正常往往直接影响到整台机器的性能(包括精度、可靠性及寿命等)。众所周知,机械设备的运行状态监测和故障诊断对保证设备的安全有效运行至关重要"国内外曾经发生了不少因设备故障引发的空难!海难!断裂!倒塌!泄露等恶性事故,不仅造成了人员伤亡,而且造成了巨大的经济损失"如1972年日本关西电力公司南海电厂3号机组)600MW汽轮发电机组因振动引起严重的断轴毁机事件;1985年山西大同电厂#2机组联轴器断裂;1988年秦岭电厂的200MW汽轮发电机组因振动引起的严重的断轴毁机事故,都造成了巨大的经济损失"。因此,研究滚动轴承的故障诊断技术具有十分重要的意义。
滚动轴承故障诊断的方法很多,从振动信号中提取反映轴承状态的信息进行故障诊断是最常用的方法,也是最有效的方法之一"这是由于滚动轴承在运转时会受到各种动载荷而引起振动,从而对机组的寿命!可靠性有重要影响;振动是最重要的信息来源,是机械设备运行状态信息的载体,它蕴涵了丰富的机械设备异常或故障信息,振动特征是机械设备运行状态特征的本质反映"利用振动信号进行测试也是最方便!最实用的"因此,研究滚动轴承振动信号的分析和诊断方法具有重大的科学意义和实际意义"。
主要研究内容、方案和预期目标
研究内容: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。
研究方案:针对滚动轴承一类旋转机械的故障现象,基于现代信号处理的时、频域算法,研究适用的、具有较高性能的诊断方法。方案如下:
1.处理分析滚轴试验测试数据。
2.在不同时、频域中,分别提取多种信号特征量。
3.综合利用这些特征量对滚轴进行诊断。
4.给出优化的故障特征量和适应的诊断方法。
预期目标任务: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。 |