收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于时频分析的高速电主轴轴承故障诊断技术研究

魏鹏  
【摘要】:电主轴技术是随着高速切削等现代化先进制造技术以及高速数控机床技术的发展和需求而发展起来的。尤其是近年来,随着宇航和航天、汽车和模具加工等行业的飞速发展和技术进步,超高速电主轴应用的越来越多。滚动轴承作为电主轴的主要支承形式,在电主轴超高速运行条件下,已经接近其设计所允许的极限转速,轴承寿命必将受到极大地影响。一旦轴承发生故障,必然导致电主轴乃至整个机床运行的不正常,因此,对电主轴轴承进行故障诊断技术的研究就显得异常重要。 本文以较常用的角接触陶瓷球轴承为研究对象,在轴承振动特性分析和故障机理研究的基础上,对轴承进行动力学仿真。针对滚动轴承振动信号为非线性这一特点,采用时频分析的方法对轴承进行特征提取和故障识别等方面的研究。取得的研究成果如下: 1.建立了角接触陶瓷球轴承的有限元模型,对轴承进行动力学仿真分析,得到轴承在高速运转下的动态响应以及轴承容易发生故障的危险点,为轴承的在线监测提供必要的帮助与依据。 2.针对轴承振动信号非线性的特点,提出了一种基于EMD和Choi-Willams分布的时频分析算法,并对轴承进行故障特征提取,仿真分析的结果表明该方法能够准确快速的提取出轴承的内圈、外圈和滚动体的故障频率,并能够较为有效的消除交叉项的干扰。 3.提出了一种基于S变换和Hu不变矩的滚动轴承故障诊断方法。该方法首先对轴承故障信号进行S变换,得到其时频谱,通过计算图像的Hu不变矩进行滚动轴承的故障识别。仿真结果表明,Hu不变矩能够非常准确的辨识滚动轴承的故障类型。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吴隆;高速铣床电主轴的润滑与冷却[J];润滑与密封;2004年04期
2 陈长江,郭丽娟,萧汝峰,朱嫩霞;数控机床用高速电主轴振动原因分析[J];现代零部件;2005年10期
3 本刊编辑部;Step-Tec高速电主轴[J];世界制造技术与装备市场;2003年01期
4 闫红卫;徐同申;;国内高速电主轴的应用与发展[J];现代制造;2007年05期
5 郭力,李波;高速电主轴的原理与应用[J];机电产品市场;2000年03期
6 吕全英;高速电主轴转子质量的检测[J];机械工人.冷加工;1999年03期
7 沈福金;高速电主轴的刚度问题[J];世界制造技术与装备市场;2001年03期
8 李合周,周洁稚,刘云,王继峰;瑞典高速电主轴的修理[J];设备管理与维修;2004年06期
9 杨军,郭力,卿红;机床高速电主轴原理与应用[J];机床与液压;2001年04期
10 孙利;高速切削加工关键技术现状与发展[J];工业技术经济;2002年04期
11 ;电主轴:数控机床的核心部件[J];现代制造;2007年05期
12 熊万里;;我国高性能机床主轴技术现状分析[J];金属加工(冷加工);2011年18期
13 郭力,李波;机床高速电主轴的原理与应用[J];精密制造与自动化;2000年04期
14 姚华;数控机床高速电主轴的研究进展[J];机床与液压;2004年02期
15 谭立新;傅彩明;李建军;胡竟湘;龚进;;高速旋风铣削头的优化设计[J];机械设计与制造;2008年06期
16 王卫东;;木工机械用高速电主轴的结构设计[J];机电产品开发与创新;2009年05期
17 ;国内数控机床用电主轴系统的发展[J];机械工程师;2006年06期
18 杨贵杰;秦冬冬;;高速电主轴的关键技术及发展趋势[J];伺服控制;2010年02期
19 陈红蕾;;基于有限元分析方法的高速电主轴温度场仿真[J];新技术新工艺;2010年03期
20 王志宏;殷国富;米良;杨佐卫;;数控纵切车床电主轴数字化设计分析系统研究[J];工具技术;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何雪浤;蒋彦收;朱孟兵;;基于响应面法的高速电主轴刚度可靠性分析[A];2011年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第三次全体委员大会论文集[C];2011年
2 白钊;马平;胡爱玲;林庆文;;应用有限元方法对高速电主轴的优化设计[A];机床与液压学术研讨会论文集[C];2004年
3 白钊;马平;胡爱玲;林庆文;;应用有限元方法对高速电主轴的优化设计[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2004年
4 李松生;张钢;张建生;王春兰;杨柳欣;杨俊勇;陈晓阳;;数控铣床用磁悬浮高速电主轴的结构设计分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
5 蒋书运;;高速电主轴动态设计方法[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
6 李松生;张钢;杨柳欣;陈长江;陈晓阳;;数控机床用高速电主轴的研制[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
7 熊万里;蔡海翔;吕浪;宓海青;;超高速磨削主轴系统的机电耦合动力学特性[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
8 胡伟前;张伟;马春华;尚文端;;木材加工高速电主轴的自动换刀系统设计[A];2009全国木材加工技术与装备发展研讨会木工机械数控新技术培训班论文集(会刊)[C];2009年
9 蒋书运;;高速滚动轴承油气二相流润滑试验研究[A];2006全国摩擦学学术会议论文集(三)[C];2006年
10 蔡善乐;景艳;;如何提高国产数控机床的可靠性[A];2009海峡两岸机械科技论坛论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 康辉民;高速电主轴静动态性能分析与实验检测技术[D];重庆大学;2010年
2 周大帅;高速电主轴综合性能测试及若干关键技术研究[D];北京工业大学;2011年
3 孟杰;高速电主轴动力学分析与实验研究[D];重庆大学;2008年
4 杨益飞;高速电主轴主动磁轴承温度场参数设计及控制研究[D];江苏大学;2013年
5 张耀满;高速机床若干关键技术问题研究[D];东北大学;2006年
6 王保民;电主轴热态特性对轴承—转子系统动力学特性的影响研究[D];兰州理工大学;2009年
7 张珂;基于PMAC-PC下高速磨削实验及其关键技术研究[D];东北大学;2007年
8 马丙辉;基于热管传热的液体静压电主轴热态性能及相关技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 雷春丽;高速数控机床电主轴热误差机理分析与建模研究[D];兰州理工大学;2011年
10 钟志贤;主动电磁轴承—裂纹柔性转子系统动力学特性研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周明红;高速电主轴高性能驱动控制方法研究[D];重庆大学;2012年
2 侯雨辰;高速电主轴扭矩加载试验台的研制[D];吉林大学;2012年
3 孙界;高速电主轴神经网络逆控制研究及仿真[D];重庆大学;2013年
4 毕江涛;高速电主轴热态性能分析与实验研究[D];重庆大学;2011年
5 李帅;基于有限体积法的高速电主轴热态特性分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 王新新;高速电主轴的热—结构分析及温度预测研究[D];西华大学;2012年
7 孟德浩;高速电主轴动态特性及其对加工稳定性的影响[D];上海交通大学;2012年
8 周寅成;高速电主轴冷却系统的仿真分析[D];兰州理工大学;2013年
9 张海杰;轴承对高速电主轴静动刚度影响的研究[D];兰州理工大学;2011年
10 陈碧莹;木工机械用高速电主轴热态特性分析及应对措施[D];广东工业大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 贵州大学职业技术学院 机设041班 代福国;电动机电耦合动力学基础建模初探[N];贵州民族报;2008年
2 王建新;3项目入选省工业科技攻关计划[N];泰州日报;2007年
3 郭宇;无锡开源机床集团举行建厂60周年庆典[N];中国工业报;2008年
4 武汉市机械工业促进办 殷轶良;正确理解核心部件国产化率 客观衡量自主创新成果[N];中国工业报;2007年
5 记者  喻佳;65名“洋”专家贡献才华[N];自贡日报;2006年
6 ;XH7714型立式加工中心[N];中国机电日报;2002年
7 詹邵明;长征机床引智成果显著[N];中国工业报;2008年
8 本报记者 杨红英;配套资源非配角 配套力成就竞争力[N];中国工业报;2006年
9 叶军;国产化率低 电主轴成为数控机床发展之痛[N];中国工业报;2007年
10 本报记者 陈蕾;杰克2006:矢志进军高端数控磨床市场[N];机电商报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978