滚动轴承质量检测系统的研究

摘要

滚动轴承作为旋转机械中的重要零部件，它的运行状态关系到整个系统的稳定性，所以保证轴承产品的质量具有很重要的意义。随着近年来机械故障诊断技术的不断发展和进步，为轴承的质量检测提供了越来越多的理论和方法。本文通过大量的文献资料阅读，对轴承振动检测及故障诊断技术的发展、现状和趋势有一个比较全面的了解，在总结和汲取他人研究成果的基础上，进行了轴承质量检测系统的设计。
　　首先，从滚动轴承的结构出发，讨论了滚动轴承振动的基本参数，包括各种特征频率和轴承的固有频率，在这基础上讨论了轴承振动信号特征，从理论上得到轴承振动信号的产生机理。
　　其次，分析对比了轴承故障特征提取的一般方法，包括时域分析的有量纲参数和无量纲参数法、频域分析法和小波分析方法，这些方法有各自的优缺点和应用场合，应根据具体需要选择合适的方法进行分析。
　　然后，介绍了滚动轴承故障检测系统的组成及各部分功能，以及检测实验台机械部分各个机构的设计原则和具体实现方案，包括动力装置的设计与选择、主轴与轴套的设计、夹紧机构方案设计、加载机构的设计以及机座的设计要求等内容。接着介绍了振动信号采集子系统的设计及元件、仪器的选购，包括传感器的选择、传感器安装方式对测量结果的影响、A/D数据采集卡的选择以及信号放大器、数字示波器的介绍。
　　接着，本文以实验室检测平台的具体实验为例，介绍了试验所采用的轴承及其故障形式，分析了每种故障的特征，提出了具体的试验方案，并利用几种方法进行数据分析，实现对轴承的故障诊断。另外，还进行了系统的误差分析，并提出相应的减少误差的措施。
　　最后，从理论角度进行了用于轴承生产线现场的质量自动检测系统的设计，提出了系统总体的结构组成和流水线机械动作流程方案，并进行了初步的总体设计。
　　通过实验室条件下轴承振动故障检测的实验，利用先进的信号分析方法，可以有效地检测出滚动轴承的质量合格与否，为下一步轴承生产线质量自动检测系统的设计和应用提供了可靠的基础。

目录

滚动轴承质量检测系统的研究

Research of Rolling Bearing QualityTesting System

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 机械故障诊断技术简述

1.2 轴承故障诊断的意义和内容

1.3 轴承故障诊断技术发展综述

1.4 滚动轴承故障诊断的基本原理和方法

1.5 本文的主要研究内容

第2章 滚动轴承故障机理与特征

2.1 概述

2.2 滚动轴承的结构

2.3 滚动轴承振动的基本参数

2.4 轴承的振动信号特征

2.5 本章小结

第3章 轴承故障特征提取方法研究

3.1 振动信号的时域分析

3.2 振动信号的频域分析

3.3 振动信号的小波分析方法

3.4 本章小结

第4章 轴承故障检测系统设计

4.1 轴承故障检测系统概述

4.2 轴承检测实验台机械部分设计

4.3 振动信号采集子系统

4.4 本章小结

第5章 轴承故障诊断试验研究

5.1 试验用轴承

5.2 试验轴承的故障形式

5.3 试验方案

5.4 试验数据分析

5.5 试验误差分析

5.6 本章小结

第6章 轴承质量检测系统的应用

6.1 生产线轴承质量检测系统的功能

6.2 轴承质量自动检测系统结构

6.3 轴承质量自动检测系统硬件设计

6.4 软件设计方案

6.5 本章小结

总结与展望

参考文献

总结与展望

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢