基于labview的滚动轴承振动信号分析(附件)【字数：10817】
摘 要滚动轴承在工程生产中有许多应用。滚动轴承的运行条件通常直接影响整个机械设备的性能。当滚动轴承发生突然性损坏是非常严重的，这种情况轻则会导致机械故障，严重的话将发生不可挽回的事故。通过探究分析滚动轴承的振动信号来对轴承的故障进行诊断和分析，可以行之有效的避免事故的发生。在日常工业制造过程中，轴承的磨损导致设备故障或者损坏是很常见的问题。为了提高生产效率保证设备的常规运行，对轴承振动信号进行实时监测对于故障诊断是十分重要。通常轴承的好坏直接影响到设备的性能，同时也关乎到机械设备能否正常运行。所以对于轴承质量的检测和故障分析有着很重要的作用。轴承振动信号的检测与分析是一种流行的研究方法，也是一种先进的智能检测技术。由于没有硬件措施，本文首先采用声卡采集四种不同的噪声来代替上传到上位机Labview波形的滚动轴承振动信号，并获得波形的时域索引。用采集声卡获得的振动信号，得到相应的频率和波形图，然后对得到的信号进行频谱分析，从而区分轴承的不同故障。本篇的论文所设计的人机交户界面能够实现提取分析信号的幅值，绘制时域、频域图形等功能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景及其意义 1
1.2 关于滚动轴承故障研究状况及发展趋势 1
1.2.1 研究状况 1
1.2.2 国内外研究现状 2
1.2.3 发展趋势 2
第二章 滚动轴承振动机理及振动信号分析 4
2.1 轴承结构和振动机理 4
2.2 滚动轴承失效形式 5
2.2.1 疲劳失效 5
2.2.2 磨损失效 5
2.2.3 腐蚀失效 6
2.2.4 断裂失效 6
2.2.5 压痕失效 6
2.3 滚动轴承的振动频率 6
2.3.1 固有振动频率 6
2.3.2 故障缺陷频率 7
第三章 滚动轴承故障信号分析 8
3.1.1 正常轴承 8
3.1.2 外圈滚道损伤 9
3.1.3 内圈滚道损伤 9
3.1.4 滚珠体损伤 10
3.2 时域特征参数分析 10
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.2.1 有量纲参数 11
3.2.2 无量纲参数 12
3.3振动信号的简单频域分析 13
3.3.1 功率谱 13
第四章 软件模块的设计与实现 15
4.1 信号采集面板设计 15
4.1.1 数据采集和保存模块的设计 15
4.1.2 查找文件模块 16
4.2程序总体框图 17
4.2.1 数据采集和保存程序设计 17
4.2.2 查找并保存文件程序设计 17
4.2.3 整体程序框图设计 19
结 论 20
致 谢 22
参考文献 23
附 录 24
第一章 绪论
1.1研究的背景及其意义
随着科学技术的不断更新，工业的发展影响着人们的生活质量。各种机械设施离不开轴承的拥护。其中，滚动轴承是机械设备和旋转设备中最常使用的部件。它在生产中起着重大作用，因此其正常运转状态通常直接影响整个机器的功能。轴承的品质决定了生产设施能否正常运行。从相关数据调查显示，滚动轴承的弊端形成的轴承故障约占35％。从而，测试和分析轴承的品质及其重要。目前，对轴承品质的检测和剖析已成为许多高校和企业的抢手话题。只要通过人眼观察就能辨别轴承是好还是坏，轴承的一些品质很小，并且其自身信号很容易被外部噪声所吞没。运用音频技术来检测轴承的振动信号，从而进行适当的处理，然后对振动信号进行试验剖析，判断轴承的优劣是否已成为当今社会的热门话题。
1.2 关于滚动轴承故障研究状况及发展趋势
1.2.1 研究状况
为了确保在同一时间和环境下实现滚动轴承平稳、高效的运作是对其弊端进行剖析和诊断的主要目的。其中滚动轴承弊端诊断过程分为三个主要步骤，分别为信号的采集、信号故障的剖析、故障的诊断和分类。其主要剖析过程如图11所示：
/
图11 滚动轴承诊断故障
如今，在滚动轴承振动信号弊端诊断方面的措施越来越多。其中，振动分析的方法是很多检测方法中最为常用最高效的的方法之一，当然也是最精确的方法。滚动轴承发生系统故障的时候，往往会出现以下情况：振动异常、噪音大等问题。因此，我们需要做的就是研究出解决的振动信号的方法并进行剖析判断运其运行状态。其中进行振动剖析的重点则是怎么才能快速并准确的提取系统故障信号的特征。
滚动轴承是在工程运用中最常用到的机械部件，它在精密仪器中用的较多，有着极其重要的作用。不仅仅是滚动轴承，几乎所有轴承都有预期的使用寿命，如果过度使用的话，就会造成轴承的疲劳破坏，当使用不当时也会造成轴承损坏，所以在工业使用中大部分的滚动轴承都达不到它的平均使用寿命，据统计，由于滚动轴承的损坏而使机器设备故障大概占到百分之三十，因此，滚动轴承的好坏是非常重要的，需要进行定期的检查和维护，保证机器的正常运转。滚动轴承在工业运用中的具有不可代替的作用，因此如何实现对它状态监测和系统故障诊断进而减少故障和事故的发生己经成为当今社会研究的一个重要方向。
1.2.2 国内外研究现状
近年来，各国一直不断摸索和钻研设施先进故障和诊断技术，取得了非常好的成绩，提高了的经济效益。怎样掌握故障的发展过程呢？我们就必须研究机械故障发生的机制，为了方便了解设施的系统故障和性质特点，提前设立了合理的系统故障模式。从基础学科开始，搭建相应的数学或物理模型，在计算机中进行模拟，观察模拟实验的结果，从而开始监测设备的状态并诊断设备的故障。
美国首先提出了诊断机械设备这一研究方向， 二十世纪六十年代，由于机器设备出现故障，在执行阿波罗计划期间发生了一系列灾难性事件。从那时起，设备故障开始受到重视。
美国军方和政府部门特别注意机械故障的研究。在二十世纪六十年代末，NASA（NASA）主张ONR（美国海军实验室）专门成立一个美国机械故障小组来钻研与机械有关的系统故障并剖析其可靠性。例如，在1960年至1970年间，英国机器健康中心开始在RACollacot的领导下对该技术进行钻研。在20世纪80年代初期，曼彻斯特大学成立了WIMU，开始钻研其设备及系统故障诊断技术。
目前，各种信号分析仪已呈现出用于滚动轴承的系统故障诊断。美国一家叫做ENTEC公司在故障振动的基础上设计了相应的检测仪器，这一成就对滚动轴承系统故障的诊断有着重大的贡献，同时也为滚动轴承的研究奠定了理论基础。
我国在机械设备检测方面的研究相对落后，直到上世纪七八十年代，我国才开始从国外引进技术，并进行研究，不断的模拟实验，观察实验结果。1983年，“国有工业和运输企业设备管理条例”正式颁布，中国开始研究机械故障诊断。虽然起步的晚，但是发展迅速，取得的成果显著。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究的背景及其意义 1
1.2 关于滚动轴承故障研究状况及发展趋势 1
1.2.1 研究状况 1
1.2.2 国内外研究现状 2
1.2.3 发展趋势 2
第二章 滚动轴承振动机理及振动信号分析 4
2.1 轴承结构和振动机理 4
2.2 滚动轴承失效形式 5
2.2.1 疲劳失效 5
2.2.2 磨损失效 5
2.2.3 腐蚀失效 6
2.2.4 断裂失效 6
2.2.5 压痕失效 6
2.3 滚动轴承的振动频率 6
2.3.1 固有振动频率 6
2.3.2 故障缺陷频率 7
第三章 滚动轴承故障信号分析 8
3.1.1 正常轴承 8
3.1.2 外圈滚道损伤 9
3.1.3 内圈滚道损伤 9
3.1.4 滚珠体损伤 10
3.2 时域特征参数分析 10
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.2.1 有量纲参数 11
3.2.2 无量纲参数 12
3.3振动信号的简单频域分析 13
3.3.1 功率谱 13
第四章 软件模块的设计与实现 15
4.1 信号采集面板设计 15
4.1.1 数据采集和保存模块的设计 15
4.1.2 查找文件模块 16
4.2程序总体框图 17
4.2.1 数据采集和保存程序设计 17
4.2.2 查找并保存文件程序设计 17
4.2.3 整体程序框图设计 19
结 论 20
致 谢 22
参考文献 23
附 录 24
第一章 绪论
1.1研究的背景及其意义
随着科学技术的不断更新，工业的发展影响着人们的生活质量。各种机械设施离不开轴承的拥护。其中，滚动轴承是机械设备和旋转设备中最常使用的部件。它在生产中起着重大作用，因此其正常运转状态通常直接影响整个机器的功能。轴承的品质决定了生产设施能否正常运行。从相关数据调查显示，滚动轴承的弊端形成的轴承故障约占35％。从而，测试和分析轴承的品质及其重要。目前，对轴承品质的检测和剖析已成为许多高校和企业的抢手话题。只要通过人眼观察就能辨别轴承是好还是坏，轴承的一些品质很小，并且其自身信号很容易被外部噪声所吞没。运用音频技术来检测轴承的振动信号，从而进行适当的处理，然后对振动信号进行试验剖析，判断轴承的优劣是否已成为当今社会的热门话题。
1.2 关于滚动轴承故障研究状况及发展趋势
1.2.1 研究状况
为了确保在同一时间和环境下实现滚动轴承平稳、高效的运作是对其弊端进行剖析和诊断的主要目的。其中滚动轴承弊端诊断过程分为三个主要步骤，分别为信号的采集、信号故障的剖析、故障的诊断和分类。其主要剖析过程如图11所示：
/
图11 滚动轴承诊断故障
如今，在滚动轴承振动信号弊端诊断方面的措施越来越多。其中，振动分析的方法是很多检测方法中最为常用最高效的的方法之一，当然也是最精确的方法。滚动轴承发生系统故障的时候，往往会出现以下情况：振动异常、噪音大等问题。因此，我们需要做的就是研究出解决的振动信号的方法并进行剖析判断运其运行状态。其中进行振动剖析的重点则是怎么才能快速并准确的提取系统故障信号的特征。
滚动轴承是在工程运用中最常用到的机械部件，它在精密仪器中用的较多，有着极其重要的作用。不仅仅是滚动轴承，几乎所有轴承都有预期的使用寿命，如果过度使用的话，就会造成轴承的疲劳破坏，当使用不当时也会造成轴承损坏，所以在工业使用中大部分的滚动轴承都达不到它的平均使用寿命，据统计，由于滚动轴承的损坏而使机器设备故障大概占到百分之三十，因此，滚动轴承的好坏是非常重要的，需要进行定期的检查和维护，保证机器的正常运转。滚动轴承在工业运用中的具有不可代替的作用，因此如何实现对它状态监测和系统故障诊断进而减少故障和事故的发生己经成为当今社会研究的一个重要方向。
1.2.2 国内外研究现状
近年来，各国一直不断摸索和钻研设施先进故障和诊断技术，取得了非常好的成绩，提高了的经济效益。怎样掌握故障的发展过程呢？我们就必须研究机械故障发生的机制，为了方便了解设施的系统故障和性质特点，提前设立了合理的系统故障模式。从基础学科开始，搭建相应的数学或物理模型，在计算机中进行模拟，观察模拟实验的结果，从而开始监测设备的状态并诊断设备的故障。
美国首先提出了诊断机械设备这一研究方向， 二十世纪六十年代，由于机器设备出现故障，在执行阿波罗计划期间发生了一系列灾难性事件。从那时起，设备故障开始受到重视。
美国军方和政府部门特别注意机械故障的研究。在二十世纪六十年代末，NASA（NASA）主张ONR（美国海军实验室）专门成立一个美国机械故障小组来钻研与机械有关的系统故障并剖析其可靠性。例如，在1960年至1970年间，英国机器健康中心开始在RACollacot的领导下对该技术进行钻研。在20世纪80年代初期，曼彻斯特大学成立了WIMU，开始钻研其设备及系统故障诊断技术。
目前，各种信号分析仪已呈现出用于滚动轴承的系统故障诊断。美国一家叫做ENTEC公司在故障振动的基础上设计了相应的检测仪器，这一成就对滚动轴承系统故障的诊断有着重大的贡献，同时也为滚动轴承的研究奠定了理论基础。
我国在机械设备检测方面的研究相对落后，直到上世纪七八十年代，我国才开始从国外引进技术，并进行研究，不断的模拟实验，观察实验结果。1983年，“国有工业和运输企业设备管理条例”正式颁布，中国开始研究机械故障诊断。虽然起步的晚，但是发展迅速，取得的成果显著。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/130.html
