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基于小波分析的轴承故障诊断系统的研制及应用
| 论文题名： | 基于小波分析的轴承故障诊断系统的研制及应用 |
| 关键词： | 铁路机车;滚动轴承;故障诊断;共振解调;小波分析 |
| 摘要： | 滚动轴承是旋转机械中的通用零部件，对机车在行驶中的安全性起了至关重要的作用。在铁路的机械设备故障诊断中，对大型设备的不解体检测是一种比较便捷有效的手段，可以大大降低事故发生率。《铁路机车轴承检修管理规定》明确规定所有的机车轴承检测站必须配备机车走行部轴承顶轮检测系统。 本课题基于铁科院的项目背景研制的机车走行部轴承故障诊断系统软件，从滚动轴承的故障模型入手，引出振动信号的分析处理方法在诊断滚动轴承早期故障的突出优势。介绍了故障特征频率、固有频率这些重要参数的估算方法，为故障的诊断提供根据。为了使诊断系统能提取出故障特征，引入及分析了目前相关故障诊断仪器系统中最广泛应用的共振解调技术的实现步骤和具体实现方法。对传统共振解调中的常规带通滤波器做了进一步改善。本课题研制的系统软件通过VisualStudio平台下WinForm窗体程序实现，主要工作内容包括: (1)从目前滚动轴承的故障分析经验出发，设计出基于振动信号均方根值(RMS)、峭度值(Kv)双参数的简易诊断技术与共振解调的精密诊断技术相结合的轴承故障诊断的软件功能，同时设计了在检修现场应用中重要的功能模块。 (2)提出了适合轴承振动信号带通滤波的小波分析，有效地解决了常规数字带通滤波器预先选择滤波中心频率和带宽不准确影响消噪效果的问题，在第3章中给出了MATLAB仿真结果，验证了小波滤波的可行性和有效性，在第4章中给出了小波带通滤波软件程序模块的实现效果。 (3)在第5章中根据现场采集的数据进行系统软件的整体应用分析，程序实现结果表明本课题研发出的机车走行部轴承故障诊断系统软件达到了预期设计目标，能够满足现场使用需要，为整个系统的后续开发奠定了基础。 |
| 作者： | 郑庆标 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 宋永端 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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