学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于铁谱技术的机械磨损故障诊断研究

作　者: 叶超
导　师: 樊瑜瑾
学　校: 昆明理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 铁谱磨损故障诊断故障树分析模糊
分类号: TH165.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 46次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

现代生产的连续性和自动化特点,对机械设备的安全可靠运行提出了更高的要求。铁谱技术是一种以磨粒分析为基础的故障诊断手段。磨粒是摩擦、磨损过程中的重要信息载体和磨损机理判据。磨粒是较容易获得的能够反映摩擦学系统时变特征的系统输出变量,对磨粒进行分析是确定摩擦副系统特性的主要内容之一。由于机械设备中摩擦副种类众多,怎样将磨粒与机械设备零部件树结合起来,从而确定故障的性质、类别、部位、原因、程度乃至发展趋势等各种情况,此项技术是机械设备故障诊断技术的关键之所在。本文的研究工作包括以下几个部分：(1)将机械设备摩擦副按照不同材质进行分类,研究不同材质摩擦副的运行状态与磨粒间的关系。通过不同材质的摩擦副配对摩擦试验,模拟机械设备摩擦副的摩擦磨损过程。研究分析了各配对材质在不同荷载、速度的条件下,三个不同磨损期的磨粒产生情况。同时也分析了不同工作环境对摩擦副可靠性的影响以及对磨粒的影响。(2)研究分析了机械设备摩擦副磨损的故障形成机理、故障位置和形式与磨粒的数量、大小、形状、颜色、形貌及结构特征等之间的关系,磨粒与机械表面形貌的关系。(3)在摩擦学分析的基础上,研究了基于铁谱技术的故障诊断方法——故障树诊断法。故障树以不同材质、不同类型的异常磨粒为底事件、并结合了与之相对应的机械表面形貌,直观、形象的表示了它们与故障之间的关系。故障不仅包括了故障的位置而且还包括了故障形式,根据故障形式可找出产生此故障的原因。(4)在解决故障树中同一磨粒对应多种故障、同一故障对应多种磨粒的问题上,采用模糊诊断方式建立磨粒与摩擦副故障之间的隶属关系,并转化为模糊诊断关系式。模糊诊断关系式为实现基于VB的故障诊断系统奠定了基础。(5)分析典型机械设备摩擦副的故障形式与故障机理,建立典型机械设备摩擦副故障树。对故障树进行分析,得到其模糊诊断关系式。通过对工程取样分析检验了该方法的有效性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-15
  1.1 故障诊断技术的发展概述  9-11
    1.1.1 引言  9
    1.1.2 故障诊断技术的发展历史  9-10
    1.1.3 机械设备故障诊断的意义  10-11
  1.2 铁谱技术与故障诊断的关系  11-12
  1.3 课题的来源及开发研究的必要性  12-13
  1.4 课题研究的主要内容  13-15
第二章机械磨损与故障理论基础  15-31
  2.1 机械磨损机理  15-22
    2.1.1 摩擦、磨损和润滑  15-17
    2.1.2 磨损过程  17-18
    2.1.3 磨损机理  18-21
    2.1.4 磨损形式的转化  21-22
  2.2 铁谱技术理论基础  22-26
    2.2.1 铁谱技术概念  22
    2.2.2 铁谱分析的参数  22-24
    2.2.3 磨粒与机械设备运行状态间的关系  24-26
  2.3 故障诊断理论基础  26-29
    2.3.1 机械故障理论基础  26-27
    2.3.2 机械设备故障诊断过程  27-28
    2.3.3 磨损故障诊断基本理论  28
    2.3.4 机械故障分析理论方法  28-29
  2.4 本章小结  29-31
第三章摩擦副材料磨损性能研究及磨粒铁谱分析  31-51
  3.1 试验目的及意义  31
  3.2 试验方案设计  31-35
    3.2.1 摩擦试验类型  31
    3.2.2 试验方案与装置设计  31-35
  3.3 试验过程及结果  35-49
    3.3.1 内燃机缸套与活塞环的磨损试验  35-41
    3.3.2 钢与铝基合金的磨损试验  41-47
    3.3.3 钢与铜基合金的磨损试验  47-49
  3.4 试验分析  49-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章基于铁谱分析的磨损故障诊断的方法研究  51-65
  4.1 磨损故障的铁谱分析方法  51-52
  4.2 故障树分析法  52-56
    4.2.1 故障树分析法的基本概念  52
    4.2.2 故障树分析方法的特点  52-53
    4.2.3 故障树分析法中采用的符号  53-54
    4.2.4 故障树结构函数  54-55
    4.2.5 故障树定性分析  55-56
  4.3 机械设备摩擦副故障树  56-61
    4.3.1 机械设备摩擦学分析  56-57
    4.3.2 故障树中的磨损痕迹  57-58
    4.3.3 故障树中磨粒材质的分类与识别  58-59
    4.3.4 机械设备摩擦副故障树的建立原则  59-60
    4.3.5 机械设备摩擦副故障树分析  60-61
  4.4 铁谱技术模糊逻辑诊断原理  61-64
  4.5 本章小结  64-65
第五章典型机械摩擦副故障树  65-77
  5.1 典型机械摩擦副故障树的建立  65-66
  5.2 典型机械设备摩擦副故障树定性分析  66-68
  5.3 内燃机系统子故障树的隶属关系  68-72
  5.4 机械传动系统子故障树的隶属关系  72-74
  5.5 模糊诊断功能的实现  74-75
  5.6 本章小结  75-77
第六章工程实际应用  77-85
  6.1 工程分析过程  77
  6.2 车轴齿轮箱故障诊断  77-80
  6.3 内燃机故障诊断  80-83
    6.3.1 工作内燃机  80-82
    6.3.2 试验内燃机  82-83
  6.4 本章小结  83-85
第七章结论与展望  85-87
  7.1 本文研究工作总结  85
  7.2 本文研究的特点  85-86
  7.3 研究工作展望  86-87
致谢  87-89
参考文献  89-93
附录A 攻读学位期间发表论文目录  93

基于铁谱技术的机械磨损故障诊断研究

内容摘要

全文目录

相似论文