参考 齿轮箱开题报告

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兆瓦级风电齿轮箱设计与研究的开题报告

兆瓦级风电齿轮箱设计与研究的开题报告

兆瓦级风电齿轮箱设计与研究的开题报告一、研究背景及意义近年来,风能作为一种清洁可再生的能源逐渐受到人们关注和重视,风力发电逐渐成为世界主要发电方式之一。

风力发电机组是风力发电的核心装备,其中齿轮箱作为风电机组的核心部件承载着传动、承载等重要功能。

目前兆瓦级风电齿轮箱具有结构重、体积大、噪音高、质量差等问题,急需进行优化和改进。

因此,本文旨在对兆瓦级风电齿轮箱进行设计和研究,提高其传动效率、减小体积、降低噪音等问题,从而推进风力发电技术的发展和应用。

二、研究目标及内容研究目标:设计一种具有高传动效率、体积小、噪音低的兆瓦级风电齿轮箱。

研究内容:(1)分析兆瓦级风电齿轮箱的传动机理和工作条件;(2)优化齿轮参数,设计具有高传动效率的齿轮箱;(3)优化齿轮箱结构,减小体积和重量;(4)分析齿轮箱传动中的噪音问题,并提出降噪方案;(5)进行试制和测试,检验齿轮箱的传动效率、体积和噪音等性能。

三、研究方法1.理论分析法:采用理论分析方法对兆瓦级风电齿轮箱的传动机理和工作条件进行分析,确定齿轮参数及优化设计方案。

2.数值模拟法:借助ANSYS Workbench等软件,对兆瓦级风电齿轮箱进行有限元分析,确定齿轮箱结构及材料选择。

3.试制测试法:进行样机试制,结合测试方法和测试设备对样机的试验性能进行测试和分析。

四、研究计划及预期成果研究计划:第一年:理论分析与数值模拟,确定齿轮参数和结构优化方案。

第二年:样机制作与试验分析,检验齿轮箱的传动效率、体积和噪音等性能。

第三年:对试验结果进行分析,并进一步对齿轮箱进行改进和优化,形成完整的设计和研究报告。

预期成果:1.兆瓦级风电齿轮箱的设计,能够提高传动效率、减小体积、降低噪音等问题。

2.理论分析和数值模拟结果能够为齿轮箱的优化设计提供依据。

3.样机测试能够及时检验齿轮箱的传动效率、体积和噪音等性能,为进一步优化和改进提供依据。

4.设计和研究报告能为相关领域的研究人员和工程师提供参考和借鉴。

机械类-毕业设计-开题报告-齿轮

机械类-毕业设计-开题报告-齿轮

1、研究的意义,同类研究工作国内外现状、存在问题(列出主要参考文献)研究意义:齿轮传动是机械中最常用的传动形式之一,广泛应用于机械、电子、纺织、冶金、采矿、汽车、航空、航天及船舶等领域。

随着科学技术的飞速发展,机械工业也发生着日新月异的变化,特别是近几十年来机电一体化产品的广泛应用,使得人们对齿轮的动态性能提出了更高的要求。

非线性动力学、振动、噪声及其控制己成为当前国际利技界研究得非常活跃的前沿课题之一。

在此同时,传统的静态设计方法也逐渐不能适应设计和运行的要求,而新兴的动态设计方法越来越被认同和采用。

在日常生活及工程应用中,人们广泛使用着各种各样的机器设备。

机械在工作过程中产生的振动,恶化了设备的动态性能,影响了设备的原有精度、生产效率和使用寿命,同时,机械振动所产生的噪声,又使环境受到了严重污染。

因此,齿轮系统的动力学行为和工作性能对各种机器和机械设备有着重要影响。

机械的振动和噪声,大部分来源于齿轮传动工作时产生的振动。

所以,机械产品对齿轮系统动态性能方面的要求就更为突出。

研究齿轮系统在传递动力和运动过程中的动力学行为的齿轮系统动力学一直受到人们的广泛关注。

齿轮传动系统的T作状态极为复杂,不仅载荷T况和动力装置会对系统引入外部激励,而且齿轮副本身的时变啮合刚度和误差也会对系统产生内部激励。

同刚出于润滑的需要也一般会提供必要的齿侧间隙;加之,由于齿轮传动过程中的磨损,也不可避免得在齿轮副中造成间隙。

在低速、重载的情况下,间隙对齿轮系统的动态性能不会产生严重的影响,用传统的线性动力学模型可以较好地反映齿轮传动的振动特性;在高速、轻载的情况下,由于齿侧问隙的存在,齿轮间的接触状态将会发生变化,从而导致齿轮间接触、脱齿、再接触的啮入啮出冲击,这种由间隙引发的冲击带来的强烈振动、噪声和较大的动载荷,影响齿轮的寿命和可靠性,从而促使人们对齿轮系统的非线动力学引起了足够的重视和关注。

现状:齿轮机构因为具有传动效高、结构紧凑、传动平稳等优点,被广泛地应用于各类机器设备上,尤其是重载传动方而,齿轮传动机构更是占据着举足轻重的地位。

齿轮箱故障源信号分析方法及系统研究的开题报告

齿轮箱故障源信号分析方法及系统研究的开题报告

齿轮箱故障源信号分析方法及系统研究的开题报告一、选题背景齿轮箱作为机械传动装置中的重要组成部分,是许多机器设备的心脏和动力源。

但由于齿轮箱在工作过程中承受着巨大的载荷,受到各种因素的影响,如负荷、转速、温度、振动等,容易出现故障。

齿轮箱出现故障会严重影响设备运行的稳定性和可靠性,进而影响到产生效益。

目前,齿轮箱故障监测主要采用传统的震动、声音、温度等监测手段。

这些方法具有较高的可行性,但难以确保不同运行条件下实时、准确地诊断齿轮箱故障。

因此,本课题旨在研究齿轮箱故障源信号分析方法及系统,通过对齿轮箱各部件的振动、声音、温度、电流等信号进行采集和分析,提高齿轮箱故障预测和诊断的准确性和可靠性,为实现设备智能化管理提供技术支持。

二、研究内容与目标本课题的研究内容主要包括以下三个方面:1. 齿轮箱故障源信号采集与分析方法的研究从齿轮箱的转动、振动、声音、温度、电流等方面进行信号采集,并通过滤波、谐波分析等方法分析故障源信号的特性。

建立齿轮箱故障源信号分析模型,深入分析不同故障信号的特点和诊断方法。

2. 齿轮箱故障源信号分析系统的设计与实现设计齿轮箱故障源信号分析系统,包括软硬件系统开发和实验平台的搭建。

系统应具备数据采集、分析、处理和诊断等功能,以及良好的实时性和稳定性。

系统应具备灵活性和扩展性,以适应不同齿轮箱的监测与诊断。

3. 齿轮箱故障诊断算法的研究基于齿轮箱的监测与诊断,研究齿轮箱故障诊断算法,建立齿轮箱故障诊断模型,并与实验数据进行验证。

通过诊断结果的分析和比对,发现齿轮箱的故障类型,提出故障的原因和解决方案,实现齿轮箱故障的快速、准确的定位和预测。

三、研究意义1. 提高齿轮箱故障预测和诊断的准确性和可靠性。

通过分析齿轮箱各部件的振动、声音、温度、电流等信号,并建立故障源信号分析模型和诊断算法,可以实现对齿轮箱故障的准确识别和快速预测,减少故障发生的可能性。

2. 降低设备运行成本。

针对齿轮箱故障,采用故障诊断算法进行预测,可以实现对齿轮箱的有效维护和保养,避免设备的无效停机和维修,降低设备的运行成本。

大型齿轮箱的结构分析与优化的开题报告

大型齿轮箱的结构分析与优化的开题报告

大型齿轮箱的结构分析与优化的开题报告一、选题背景大型齿轮箱是经济发展和科技进步的一个重要产物,广泛应用于各个领域,如风力发电、水力发电、汽车、机械制造等。

齿轮箱的结构设计和优化,能够显著提高设备的可靠性、寿命、运行效率和安全性等方面的指标,具有非常重要的实际意义。

二、研究目的本文旨在通过对大型齿轮箱的结构进行分析和优化,提高其动力传输效率和工作性能,减少故障率和维护成本,提高设备的生产效率和经济效益。

三、研究内容和方法(1)齿轮箱结构分析:通过对大型齿轮箱的结构和工作原理的研究,分析其存在的问题和不足,并探讨改进方案。

(2)材料选用和制造工艺分析:对齿轮箱采用的材料进行分析和选择,同时分析其制造工艺,找出存在的问题和改进的空间。

(3)应力分析和优化设计:通过有限元分析等手段,对齿轮箱的应力状态进行模拟和分析,探究结构的疲劳寿命和安全保障,同时进行优化设计,提高其性能和寿命。

四、研究意义和价值(1)完善大型齿轮箱的结构设计,改进其不足,提高其动力传输效率和工作性能,降低故障率和维护成本,提高生产效率和经济效益。

(2)针对大型齿轮箱的材料和制造工艺进行分析和研究,找出存在的问题,探究改进方案,优化制造工艺,提高质量和性能。

(3)通过应力分析和优化设计,提高大型齿轮箱的寿命和安全性,为相关行业提供有力的技术支持和保障。

五、研究进度安排(1)研究内容和方法的具体制定:2021年9月至2021年10月。

(2)齿轮箱结构分析和材料选用和制造工艺分析:2021年11月至2022年2月。

(3)应力分析和优化设计:2022年3月至2022年8月。

(4)论文撰写和修改:2022年9月至2022年10月。

六、预期成果通过对大型齿轮箱的结构分析和优化研究,预计可以提出更加科学合理的结构设计方案,改善其不足,提高其性能和寿命。

同时,探究齿轮箱的制造工艺和材料选用方面的问题,提出解决方案,为相关行业的发展和进步提供有效的支持和保障。

齿轮减速器开题报告

齿轮减速器开题报告
随着工业发展,工人的生产速度已经无法满足需求,于是生产线应运而生。生产线能够提高作业员及设备工装的工作效率,单件产品的工时消耗,降低成本,提高生产应变能力,对应市场变化,实现柔性生产系统,而生产线的传输速度就是依靠减速器来控制。
主要研究内容:
1、电动机的选择与运动参数计算
2、蜗杆齿轮设计计算
3、确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数
毕业设计(论文)开题报告
工程技术学院(系)机械制造与自动化专业
设计(论文)题目
齿轮减速箱设计
学生姓名
学号
指导教师
选题目的和意义:
机械工业素有“工业的心脏”之称。它是其他经济部门的生产手段,也可说是一切经济部门发展的基础。它的发展水平是衡量一个国家工业化程度的重要标志。机器制造业是工业的心脏,它为工业、农业、交通运输业、国防等提供技术装备,是整个国民经济和国防现代化的物质技术基础,因此,机器制造工业的发达与否及机器装备的自给水平是衡量一国经济发展水平与科学技术水平的真正标志。机器制造业的门类多,现在已成为拥有几十个独立生产部门的最庞大的工业体系。由于机器产品结构复杂,零部件多,技ห้องสมุดไป่ตู้性强,所以实行生产专门化、标准化、自动化对于机器制造业的发展具有重大意义。
4、设计箱体以及零件图的绘制
5、提交设计说明书一份
实验设计:
减速器是机械行业中较为常见而且比较重要的机械传动装置。减速器的种类非常多,各种减速器的设计各有各的特点,但总的设计步骤大致相同。其设计都是根据工作机的性能和使用要求,如传递的功率大小、转速和运动方式,工作条件,可靠性,尺寸,维护等等。本文是关于圆锥齿轮减速器的设计,主要用于运输带的传送。这种减速器相对于其他种类的减速器来讲,运用不是很广泛。本课题主要通过计算机辅助设计(CAD)完成。计算机辅助设计及辅助制造(CAD/CAM)技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术,通过本课题的研究,将进一步深入地对这一技术进行了解和学习。

2.5MW风电齿轮箱的设计毕业设计开题报告 徐洪良

2.5MW风电齿轮箱的设计毕业设计开题报告 徐洪良

毕业设计开题报告设计题目 2.5MW风电齿轮箱的设计选题方向新能源方向学生姓名徐洪良专业热能与动力工程年级、班级11级新能源080一、选题的来源、目的、意义和基本内容课题来源: 其他。

课题类型: 应用研究。

课题研究的目的和意义:风能是新能源的重要组成部分,今后的发展潜力很大,根据有关研究表明,在未来10年我国风电装机容量是目前风电装机总量的10倍左右。

如此规模的发展潜力,也使风能行业成为当前产业的发展趋势。

十二五规划对风能行业的扶持力度之大是前所未有的[]1。

风力发电机组通常安装在荒郊、野外、海边等环境较恶劣的地方,而齿轮箱又安装在机组塔架上狭小的机舱内,距地成几十米之高,常年受极端温差与酷暑严寒的影响,是引起风力发电机组故障的主要因素之一。

同事故障期常出现在发电高峰期。

由于环境恶劣、交通不便等,随之齿轮箱的维修成本大大提高,严重影响到风唱的经济效益。

所以,对于齿轮箱的可靠性和寿命是人们关注的焦点。

与其他工业齿轮箱相比,由于风电齿轮箱安装在距地面几十米甚至一百多米高的狭小机舱内,其自身的体积和重量对机舱、塔架、基础、机组风载、安装维护费用等都有重要影响。

因此,减小外形尺寸和减轻重量显得尤为重要。

同时,由于维修不便、维修成本高,通常要求齿轮箱的设计寿命为20 年,对可靠性的要求也极其苛刻。

由于尺寸和重量与可靠性往往是一对不可调和的矛盾,因此风电齿轮箱的设计制造往往陷入两难的境地。

总体设计阶段应在满足可靠性和工作寿命要求的前提下,以最小体积、最小重量为目标进行传动系统设计方案的比较和优化;结构设计应以满足传递功率和空间限制为前提,尽量考虑结构简单、运行可靠、维修方便等因素[]2。

由于叶尖线速度不能过高,因此随着单机容量的由于叶尖线速度不能过高,因此随着单机容量的增大,齿轮箱的额定输入转速逐渐降低,兆瓦以上级机组的额定转速一般不超过20r/min。

另一方面,发电机的额定转速一般为1500或1800r/min,因此大型风电增速齿轮箱的速比一般在75~100左右。

齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用的开题报告

齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用的开题报告

齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用的开题报告一、选题背景齿轮箱是机械传动中的重要部件,承担着机械传动中的转矩传递和速度变化的任务。

但是,在齿轮箱的运行过程中,可能会出现各种问题,包括齿轮损伤、轴承磨损、润滑油缺失等。

这些问题如果不及时排查和解决,会导致齿轮箱故障,进而导致设备停机、生产线停产等严重后果。

因此,齿轮箱故障诊断在安全生产中具有非常重要的意义。

二、研究目的和意义随着工业化的发展和机械设备的广泛应用,齿轮箱故障诊断的研究得到了越来越广泛的关注。

正确诊断齿轮箱故障可以及时找出故障原因,采取有效的措施进行修复,防止故障继续发展,确保设备的稳定运行。

因此,本研究的目的是为了探究齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用,为机械设备的安全生产提供保障。

三、研究内容1.齿轮箱故障的类型和诊断方法2.齿轮箱故障的影响及其危害性分析3.齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用研究四、研究方法本研究将采用文献研究法和实验法相结合的方法进行研究。

1.文献研究法:通过查阅大量文献、书籍和相关专利,分析和归纳齿轮箱故障的类型、诊断方法、影响及其危害性等相关内容。

2.实验法:通过实际的实验操作,观察齿轮箱故障的症状、特点、表现等,以便更好地理解齿轮箱故障的类型和诊断方法。

五、预期结果通过本研究,预计可以得出以下结论:1.不同类型的齿轮箱故障有着不同的诊断方法和处理方式。

2.齿轮箱故障会对设备运行产生不同的影响,需要及时处理。

3.齿轮箱故障诊断对设备的安全运行具有非常重要的意义,可以保障工业生产的正常进行。

六、研究意义本研究可以为工业设备安全生产提供重要的参考和指导意见。

通过研究齿轮箱故障的诊断方法和应用,可以及时发现和解决齿轮箱故障,确保设备的安全运行,避免因故障导致的生产线停机等问题。

对于提高机械设备的可靠性、降低设备维护成本、保证生产效率等方面都具有重要的作用。

开题报告-风力发电机增速齿轮箱的设计于校核

开题报告-风力发电机增速齿轮箱的设计于校核

附件1风力机增速齿轮箱结构设计及有限元模拟分析开题报告班级(学号):能源1301(2013010360)姓名:张睿指导教师:李乐一、综述1.1课题背景及意义中国自改革开放以来,经济、政治等各方面发展迅猛,不断创造着各种各样的奇迹,作为最大的发展中国家,被受世界的瞩目。

然而飞速发展增加了国力的同时也造成了巨大的能源消耗,截止2010年中国在成为了世界最大能源消费国,能源消费量成功超越了美国,就2010年一年就为全球能源消费量贡献了20.3%。

中国的能源消耗主要来自于化石能源的释放,受技术和储存量的限制,目前在对石油和天然气方面的应用还较单一化和小众化,因此中国的能源消耗主要来自于储量较丰富、技术较成熟的煤炭。

但是就目前发展所需的能源消费量,不超过70年,我国的煤炭资源就会消耗枯竭[1]。

另外化石能源的使用还会造成许多的环境问题,日益严重的雾霾已经严重影响了我们的生活质量和身体健康。

因此开发新能源迫在眉睫。

近年来,由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭,又可以在很大范围内取得,非常干净、没有污染,不会对气候造成影响,因而风力发电具有极大的推广价值,风力发电行业在全球的发展日益迅猛,产业逐渐扩张[2]。

每年都能保持到20%的增速,国家也十分支持这一新能源行业的发展,“十三五”期间,大力发展清洁型新能源,是我国可持续性经济型社会的主要发展战略,也是我国重要的战略决策,使得风电行业的发展前景十分广阔[3]。

全球风能理事会发布2016年全球风电发展统计数据:2016年全球市场新增容量超过54.6GW(如图1),全球累计容量达到486.7GW(如图2)。

在2016年中国不论是新增装机容量还是累计装机容量都在全球位居首位(如图3和图4),在这样的产业状况下,如今不断提升风力发电机组技术水平尤为重要,关系到整个行业的发展进程。

图1全球风电新增装机容量2001-2016图2全球风电装机累计容量2001-2016图32016全球新增装机容量排名前十图42016全球累计容量排名前十风力发电机按照速度分类可分为恒速型发电机组和变速型发电机组。

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本科学生毕业设计
(论文)开题报告
1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1.2 选题背景
磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械,它是煤粉炉的重要辅助设备。

煤在磨煤机中被磨制成煤粉,主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。

磨煤机经常运行于高速、重载以及恶劣环境等条件下,齿轮及齿轮箱作为机械设备中必不可少的连接和传递动力部件由于加工工艺复杂,装配精度要求高,又常常在高速度、重载荷的环境下连续工作,出现故障的概率较高。

而齿轮的失效又是诱发机械故障的重要因素。

齿轮箱在机械设备中是核心部件,出现故障后将会导致整个机械设备的失效。

轻则降低生产质量或导致停产,重则会造成事故。

据统计传动机械中齿轮引发的故障占 80%左右,旋转机械中约为 10%左右。

齿轮箱的故障和失效轻则带来经济损失,重则造成人员伤亡。

据日本新日铁会社的统计,在机器的总故障次数中,齿轮故障约占 10.3%左右,而在齿轮箱的失效零件中,齿轮失效占 60%左右,轴承和轴故障约为 30%左右。

对齿轮箱进行状态检测与故障诊断中采用这些先进的技术,能够节省大量的人力、物力、财力,提高设备的利用率,可及时发现故障隐患,提高故障诊断效率,降低因为齿轮箱故障而引起的灾难,因此对电厂磨煤机齿轮箱进行状态监测与故障诊断具有重大的意义。

1.2 齿轮箱故障诊断的发展现状
齿轮箱振动与噪声的研究发展比较早,但是将齿轮的振动与噪声运用到齿轮箱的故障诊断中却是在20世纪60年代中期,美国的Buckingham和德国的Niemann,英国学者H.Optiz仔细研究了齿轮振动与噪声的原理,指出其是传动功率和齿轮传动误差及齿轮精度的函数。

随后一些简单的齿轮箱故障诊断技术开始出现,这些技术手段主要是通过测量齿轮箱工作过程中一些简单的振动参数,如有效值、振动峰值、均方根值等来对齿轮箱进行直接分析。

70年代末到80年代中期,利用频谱来分析齿轮箱的故障取得了重大成果,其中B.Randall和James I.Taylor等人作
了大量有益的研究,积累了齿轮磨损和轮齿断裂等一些成功的故障诊断实例。

随着技术的发展,用于齿轮箱故障诊断的信号处理方法也在不断的发展与完善中。

C.jackson 编写了齿轮振动特征特征变化规律表,给出了齿轮振动常见故障及频率特征;韩捷、李国华等研究分析了齿轮的常见故障,给出了在这些故障状态下的时域振动波形及频域特征;Randall.R.B 提出了高通绝对值分析的解调方法,解决了齿轮调制故障问题;Mofadden.P.D 利用希尔伯特变换法解决齿轮与轴承的故障诊断;于德介、程军圣将 Hilbert-Huang 变换引入齿轮故障诊断,建立了一种基于Hilbert-Huang 变换的齿轮故障诊断方法,Hilbert-Huang 变换是一种新的自适应信号处理方法,适用于非线性与非平稳过程的分析,可以提取齿轮的边带信息;从传统的分析方法到一些较新的分析方法如经验模态分解、小波与小波包分析等分析方法在齿轮箱故障诊断中的成功应用,使得齿轮箱故障诊断技术更为完善。

齿轮箱故障诊断与现实生活联系紧密,人们在齿轮箱状态检测仪器及齿轮箱故障检测分析系统的开发方面已经取得了巨大成果,许多相应的仪器及设备已经研制出来并投入使用中。

其中的代表作有如美国亚特兰大公司的M777便携式数据采集器和B&K2034等信号分析仪;国内的如重庆大学DAS动态信号分析与故障诊断系统;西安交通大学的旋转机械状态监测及故障诊断系统以及北京京航公司研制的设备故障诊断仪器等等。

1.3 课题的研究目的和意义
现有的齿轮箱故障诊断系统较多,这些系统的开发周期比较长,厂家一旦规定了仪器的功能后就不能更改,灵活性不够,系统的开发没有相应的标准平台,也没有现成的模式可以利用,因此开发起来比较困难,并且开发成本较高,不利于推广。

本课题将传统的齿轮箱故障诊断技术与现代虚拟仪器测试技术相结合,采用对齿轮箱振动信号进行分析处理的方法,对齿轮箱实行在线与离线的故障诊断,研究齿轮箱故障类型与故障特征,使用labview软件编写信号采集、故障信号提取、幅值谱分析等信号处理功能,将虚拟仪器技术应用到齿轮箱故障诊断领域,开发一套适用的虚拟式齿轮箱故障诊断系统,提高了齿轮箱状态检测与诊断的准确性。

本课题具有以下意义:
(1)采用虚拟仪器技术与齿轮箱故障诊断想结合的方法,用户可以自己进行
功能的制定及修改,增加了仪器的灵活性,用软件代替部分硬件,降低了仪器开发的成本,仪器的面板也可以自定义,更加利于操作,有利于在生产中的推广;
(2)仪器开发成功后具有可升级性,在实用的故障诊断新技术出现后,用户可以在原有的平台上进行功能的添加或者删除落后的功能,使仪器系统更加的完善,这样就可以大大减少以后开发的时间;
(3)仪器系统采用基于振动信号处理分析的方法,使仪器系统更加的稳定可靠,开发了齿轮箱在线分析系统,可以实时的显示齿轮箱的运行状态,以利于及早的发现故障,采用经典的信号处理方法,提高诊断的准确率;
2、基本内容和技术方案
由虚拟仪器开发系统构建一套振动信号分析系统, 主要功能包括振动信号的实时数据采集、振动信号的时域分析、频域分析、功率谱分析、波形显示。

系统总体框架
基于虚拟仪器技术的振动测量分析系统, 主要由传感器、数据采集卡、PC 机组成。

传感器采集被测的物理量, 将其转化为电信号, 再送入数据采集卡, 经过预处理后, 再传给计算机上的振动测试分析软件进行。

振动的测试中, 由加速度传感器所测量的振动信号转换成电压信号, 是一个非常低的电压信号, 并且对噪声敏感。

因此, 将所测量的信号转换成计算机所使用的数据格式之前需要进行放大和数字滤波。

在信号的传输与处理过程之中, 往往需要对信号进行各种运算和变换, 。

LabVIEW 的数字信号处理模板的功能包括六个子VI, 信号产生( Signal Generation) , 数字滤波器( Digital Filters) , 窗函数( Windowing) , 时域( Time Domain) 分析, 频域( Frequency Domain) 分析和测
量( Measurement) 分析, 提供了多种信号分析和处理方法。

振动信号滤波
机械设备的结构复杂, 振动源多, 在不同工况下所对应的振动频率, 都很难准确地确定。

因此, 在提取振动信号的特征信息之前, 首先采用滤波方法对信号进行预处理, 然后再做进一步分析。

LabVIEW 的数字信号处理模板提供了多种信号分析和处理方法。

测试系统中采用无限冲激响应( IIR) 滤波器, 其输出取决于当前及过去的输入信号和过去输出值, 可以很好地保留幅值频率特性。

LabVIEW 中提供了巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器和贝叶斯滤波器等, 可以设置用于控制数字滤波器的参数( 滤波器的阶数、截止频率、阻带和带通、脉动量以及阻带衰减) 。

信号的时域分析
从 DAQ 系统中测量的采样信号是信号的时域表示, 从前面板的波形图上显示的是被采样信号的幅值随时间变化的规律, 能够很直观地再现波形的最大值、最小值、峰峰值、均值等。

在信号的时域分析中, 运用Amplitude andLevel Measurements.vi 来完成对输入信号的最大值最小值、峰峰值的检测, 运用Waveform Graph 实现时域波形显示。

信号的频域分析
测试技术中的频谱分析是将指时间域的各种动态信号通过傅里叶变换转换频率域进行分析, 在LabVIEW 中 , 很多谱分析都有相应的快速VI( Express VI) 来处理, 来实现频谱分析、功率谱分析、数据存储以及历史数据装载。

程序的功率谱密度函数调用路径为Function->Signal Processing-> Spectrum Analysis-> PowerSpectrum. vi, 对于一个复杂的功率谱图,有时很难直观看出它的一些特点和变化情况。

如果用倒频谱分析则能突出功率谱图的一些特点和显示振动状态的一些变化,有利于振动信号的分析,尤其是对故障信号的诊断。

然后根据倒频谱分析法的定义, 对Powerpectrum. vi的输出进行傅里叶逆变换, 然后取绝对值, 获得倒频谱图。

运用 LabVIEW 中的信号分析模块可以实时的观察振动信号的时域波形频域波形的变化, 可以准确地判断机器设备的运行状态, 对运行状态起到了监测作用。

3、进度安排
第一周查找资料,了解振动问题及振动信号处理分析的国内外最新进展、方法。

第二周系统总体方案的确定,翻译英文文献
第三周完成开题报告
第四周学习labview编程语言
第五周完成数据对数据的读取,存储程序的编制
第六周编写信号的数字滤波程序
第七周编写信号的时域分析程序
第八周编写信号的频谱分析程序
第九周编写信号的功率谱程序
第十周编写信号的倒谱分析程序
第十一周编写用户界面
第十二周磨煤机齿轮箱建模,计算各传动参数
第十三周利用matlab编写故障测试信号
第十四周程序整体的调试
第十五周完成毕业设计论文初稿
第十六周完成毕业论文,程序的最后修改定稿,准备答辩
4、指导教师意见
指导教师签名:
年月日
注:1.开题报告应根据教师下发的毕业设计(论文)任务书,在教师的指导下由学生独立撰写,在毕业设计开始后三周内完成。

2.“设计的目的及意义”至少800字,“基本内容和技术方案”至少400字。

进度安排应尽可能详细。

3.指导教师意见:学生的调研是否充分?基本内容和技术方案是否已明确?是否已经具备开始设计(论文)的条件?能否达到预期的目标?是否同意进入设计(论文)阶段。

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