神經網路如何判斷軸承故障類型

Ⅰ 機械設備故障的診斷

機械故障診斷 需要進一步確定故障的性質，程度，類別，部位，原因，發展趨勢等，為預報，控制，調整，維護提供依據。主要包括信號檢測，特徵提取，狀態識別，診斷決策。 診斷技術發展幾十年來，產生了巨大的經濟效益，成為各國研究的熱點。從診斷技術的各分支技術來看，美國佔有領先地位。美國的一些公司，如Bently，HP等，他們的監測產品基本上代表了當今診斷技術的最高水平，不僅具有完善的監測功能，而且具有較強的診斷功能，在宇宙、軍事、化工等方面具有廣泛的應用。美國西屋公司的三套人工智慧診斷軟體（汽輪機TurbinAID，發電機GenAID，水化學ChemAID）對其所產機組的安全運行發揮了巨大的作用。還有美國通用電器公司研究的用於內燃電力機車故障排除的專家系統DELTA；美國NASA研製的用於動力系統診斷的專家系統；Delio Procts公司研製的用於汽車發動機冷卻系統雜訊原因診斷的專家系統ENGING COOLING ADCISOR等。近年來，由於微機特別是便攜機的迅速發展，基於便攜機的在線、離線監測與診斷系統日益普及，如美國生產的M6000系列產品，得到了廣泛的應用。 英國於70年代初成立了機器保健與狀態監測協會，到了80年代初在發展和推廣設備診斷技術方面作了大量的工作，起到了積極的促進作用。英國曼徹斯特大學創立的沃森工業維修公司和斯旺西大學的摩擦磨損研究中心在診斷技術研究方面都有很高的聲譽。英國原子能研究機構在核發電方面，利用雜訊分析對爐體進行監測，以及對鍋爐、壓力容器、管道得無損檢測等，起到了英國故障數據中心的作用。目前英國在摩擦磨損、汽車、飛機發動機監測和診斷方面仍具有領先的地位。 歐洲一些國家的診斷技術發展各具特色。如瑞典SPM公司的軸承監測技術，AGEMA公司的紅外熱像技術；挪威的船舶診斷技術；丹麥的BK公司的振動、雜訊監測技術等都是各有千秋。日本在鋼鐵、化工等民用工業中診斷技術佔有優勢。東京大學、東京工業大學、京都大學、早稻田大學等高等學校著重基礎性理論研究；而機械技術研究所、船舶技術研究所等國立研究機構重點研究機械基礎件的診斷研究；三菱重工等民辦企業在旋轉機械故障診斷方面開展了系統的工作，所研製的「機械保健系統」在汽輪發電機組故障監測和診斷方面已經起到了有效的作用。 我國診斷技術的發展始於70年代末，而真正的起步應該從1983年南京首屆設備診斷技術專題座談會開始。雖起步較晚，但經過近幾年的努力，加上政府有關部門多次組織外國診斷技術專家來華講學，已基本跟上了國外在此方面的步伐，在某些理論研究方面已和國外不相上下。目前我國在一些特定設備的診斷研究方面很有特色，形成了一批自己的監測診斷產品。全國各行業都很重視在關鍵設備上裝備故障診斷系統，特別是智能化的故障診斷專家系統，在電力系統、石化系統、冶金系統、以及高科技產業中的核動力電站、航空部門和載人航天工程等。工作比較集中的是大型旋轉機械故障診斷系統，已經開發了20種以上的機組故障診斷系統和十餘種可用來做現場故障診斷的攜帶型現場數據採集器。透平發電機、壓縮機的診斷技術已列入國家重點攻關項目並受到高度重視；而西安交通大學的「大型選轉機械計算機狀態監測與故障診斷系統」，哈爾濱工業大學的「機組振動微機監測和故障診斷系統」。東北大學設備診斷工程中心經過多年研究，研製成功了「軋鋼機狀態監測診斷系統」，「風機工作狀態監測診斷系統」，均取得了可喜的成果。 可用於機械狀態監測與故障診斷的信號有振動診斷、油樣分析、溫度監測和無損檢測探傷為主，其他技術或方法為輔的局面。這其中又以振動診斷涉及的領域最廣、理論基礎最為雄厚、研究得最為充分。目前，在振動信號的分析處理方面，除了經典的統計分析、時頻域分析、時序模型分析、參數辨識外，近來又發展了頻率細化技術、倒頻譜分析、共振解調分析、三維全息譜分析、軸心軌跡分析以及基於非平穩信號假設的短時傅里葉變換、Winger分布和小波變換等。而當代人工智慧的研究成果為機械故障診斷注入了新的活力，故障診斷的專家系統不僅在理論上得到了相當的發展，且己有成功的應用實例，作為人工智慧的一個重要分支，人工神經網路的研究己成為機械故障診斷領域的一個最新研究熱點。 隨著計算機技術、嵌入式技術以及新興的虛擬儀器技術的發展，故障診斷裝置和儀器己經由最初的模擬式監測儀表發展到現在的基於計算機的實時在線監測一與故障診斷系統和基於微機的攜帶型監測分析系統。這類系統一般具有強大的信號分析與數據管理功能，能全面記錄反映機器運行狀態變化的各種信息，實現故障的精確診斷。隨著網路技術的發展，遠程分布式監測診斷系統成為目前的一個研究開發熱點。

Ⅱ 滾動軸承損壞的原因是什麼損壞後產生的現象

滾動軸承的故障現象一般表現為兩種，一是軸承安裝部位溫度過高，二是軸承運轉中有噪音。損壞的原因是金屬退讓性差（變形後無法復原）、抗沖擊性能差、抗疲勞性能差、負荷過大等等，具體如下：

1、軸承溫度過高。

在機構運轉時，安裝軸承的部位允許有一定的溫度，當用手撫摸機構外殼時，應以不感覺燙手為正常，反之則表明軸承溫度過高。

軸承溫度過高的原因有：潤滑油質量不符合要求或變質，潤滑油粘度過高；機構裝配過緊（間隙不足）；軸承裝配過緊；軸承座圈在軸上或殼內轉動；負荷過大；軸承保持架或滾動體碎裂等。

2、軸承噪音。

滾動軸承在工作中允許有輕微的運轉響聲，如果響聲過大或有不正常的噪音或撞擊聲，則表明軸承有故障。

滾動軸承產生噪音的原因比較復雜，軸承內、外圈配合表面磨損。由於這種磨損，破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關系，導致軸線偏離了正確的位置，在軸在高速運動時產生異響。

當軸承疲勞時，其表面金屬剝落，也會使軸承徑向間隙增大產生異響。此外，軸承潤滑不足，形成干摩擦，以及軸承破碎等都會產生異常的聲響。軸承磨損松曠後，保持架松動損壞，也會產生異響。

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軸承生產的專業化為其生產自動化提供了條件。在生產中大量採用全自動、半自動化專用和非專用機床，且生產自動線逐步推廣應用。如熱處理自動線及裝配自動線等。

基本特點好處：

(1)、節能顯著。由於滾動軸承自身運動的特點，使其摩擦力遠遠小於滑動軸承，可減少消耗在摩擦阻力的功耗，因此節能效果顯著。

主軸承採用滾動軸承的一般小型球磨機節電達30%~35%，中型球磨機節電達15%~20%，大型球磨機節電可達10%~20%。由於球磨機本身是生產中的耗能大戶，這將意味著可節約一筆及其可觀的費用。

(2)、維修方便，質量可靠。採用滾動軸承可以省去巴氏合金材料的熔煉、澆鑄及刮瓦等一系列復雜其技術要求甚高的維修工藝過程以及供油、供水冷卻系統，因此維修量大大減少。而且滾動軸承由於是由專業生產廠家製造，質量往往得到保證。

Ⅲ 神經網路 故障診斷

用神經網路進行故障診斷是偽科學，早點放棄吧。

Ⅳ 滾動軸承故障診斷技術

你好，我是凱美瑞軸承的工程師。滾動軸承故障診斷方法有以下幾種

1.溫度法通過監測軸承座（或箱體 ）處的溫度來判斷軸承工作是否正常。溫度監測對軸承載荷、速度和潤滑情況的變化反映比較敏感，尤其是對潤滑不良而引起的軸承過熱現象很敏感。所以；用於這種場合比較有效。但是，當軸承出現諸如早期點蝕、剝落、輕微磨損等比較微小的故障時，溫度監測基本上沒有反映，只有當故障達到一定的嚴重程度時，用這種方法才能監測到。所以，溫度監測不適用於點蝕、局部剝落等所謂局的部損傷類故障。
2.油樣分析法是一種從軸承所使用的潤滑油中取出油樣，通過收集和分析油樣中金屬顆粒的大小和形狀來判斷軸承工況和故障的方法。這種方法只適用於油潤滑軸承，而不適用於脂潤滑軸承。另外，這種方法易受其它非軸承損壞掉下的顆粒的影響。所以，這種方法具有很大的局限性。
3.振動法是通過安裝在軸承座或箱體適當方位的振動感測器監測軸承振動信號，並對此信號進行分析與處理來判斷軸承工況與故障的。由於振動法具有：①、適用於各種類型各種工況的軸承；②、可以有效地診斷出早期微小故障；③、信號測試與處理簡單、直觀：④、診斷結果可靠等優點，所以在實際中得到了極為廣泛的應用。目前，國內外開發生產的各種滾動軸承臨測與診斷儀器和系統巾大都是根據振動法的原理製成的，有關軸承監測與診斷方面的文獻80% 以上討論的是振動法。從適用、實用、有效的觀點看，目前沒有比振動法更好的滾動軸承監視與診斷方法了。與振動法密切相關的是雜訊法，即通過滾動軸承在運行過程中的雜訊來判斷其故障。由於所監測到的雜訊信號中混有大量的非軸承原因產生的雜訊，要把軸承雜訊與其它雜訊分離開來十分困難，所以這種方法用得較少。
隨著科學技術的不斷發展，一些新的監測技術不斷出現並應用於滾動軸承的上況監視與診斷中，例如聲發射技術，光纖技術，等等。但是由於種種原因和局限性，這些技術真正普及應用於實際的滾動軸承診斷還有一段距離。

Ⅳ 滾動軸承的主要失效形式是什麼

滾動軸承的主要失效形式：磨損、疲勞、腐蝕、斷裂、壓痕、膠合。

滾動軸承在使用過程中，由於很多原因造成其性能指標達不到使用要求時就產生了失效或損壞。其中疲勞有許多類型，對於滾動軸承來說主要是指接觸疲勞。疲勞產生的原因錯綜復雜，影響因素也很多，有與軸承製造有關的因素。

滾動軸承的失效辨別：

最初的軸承故障診斷是利用聽棒，靠聽覺來判斷。這種方法至今仍然在沿用，其中的一部分已改進為電子聽診器，訓練有素的人憑經驗能判斷出剛剛發生的疲勞剝落，有時甚至能辨別出損傷的位置，但畢竟影響因素較多，可靠性差。

後來出現了各種測振儀，用振動位移、速度和加速度的均方根值或峰值來判斷軸承有無故障，這樣減少了監測人員對經驗的依賴性，提高了監測診斷的准確性，但仍然很難在故障初期及時作出診斷。

Ⅵ 滾動軸承常見的故障形式有哪些

滾動軸承是轉動設備中應用最為廣泛的機械零件，同時也是最容易產生故障的零件。據統計，在使用滾動軸承的轉動設備中，大約有30%的機械故障都是由於滾動軸承而引起的。滾動軸承的常見故障形式有以下幾種。
1. 疲勞剝落（點蝕） 滾動軸承工作時，滾動體和滾道之間為點接觸或線接觸，在交變載荷的作用下，表面間存在著極大的循環接觸應力，容易在表面處形成疲勞源，由疲勞源生成微裂紋，微裂紋因材質硬度高、脆性大，難以向縱深發展，便成小顆粒狀剝落，表面出現細小的麻點，這就是疲勞點蝕。嚴重時，表面成片狀剝落，形成凹坑；若軸承繼續運轉，將形成大面積的剝落。疲勞點蝕會造成運轉中的沖擊載荷，使設備的振動和雜訊加劇。然而，疲勞點蝕是滾動軸承正常的、不可避免的失效形式。軸承壽命指的就是出現第一個疲勞剝落點之前運轉的總轉數，軸承的額定壽命就是指90%的軸承不發生疲勞點蝕的壽命。（利用軸承故障檢測儀對軸承進行診斷）
2. 磨損 潤滑不良，外界塵粒等異物侵入，轉配不當等原因，都會加劇滾動軸承表面之間的磨損。磨損的程度嚴重時，軸承游隙增大，表面粗糙度增加，不僅降低了軸承的運轉精度，而且也會設備的振動和雜訊隨之增大。
3. 膠合 膠合是一個表面上的金屬粘附到另一個表面上去的現象。其產生的主要原因是缺油、缺脂下的潤滑不足，以及重載、高速、高溫，滾動體與滾道在接觸處發生了局部高溫下的金屬熔焊現象。 通常，輕度的膠合又稱為劃痕，重度的膠合又稱為燒軸承。 膠合為嚴重故障，發生後立即會導致振動和雜訊急劇增大，多數情況下設備難以繼續運轉。
4. 斷裂 軸承零件的裂紋和斷裂是最危險的一種故障形式，這主要是由於軸承材料有缺陷和熱處理不當以及嚴重超負荷運行所引起的；此外，裝配過盈量太大、軸承組合設計不當，以及缺油、斷油下的潤滑喪失也都會引起裂紋和斷裂。
5. 銹蝕 銹蝕是由於外界的水分帶入軸承中；或者設備停用時，軸承溫度在露點以下，空氣中的水分凝結成水滴吸附在軸承表面上；以及設備在腐蝕性介質中工作，軸承密封不嚴，從而引起化學腐蝕。銹蝕產生的銹斑使軸承表面產生早期剝落，同時也加劇了磨損。
6. 電蝕 電蝕主要是轉子帶電，電流擊穿油膜而形成電火化放電，使表面局部熔焊，在軸承工作表面形成密集的電流凹坑或波紋狀的凹凸不平。
7. 塑性變形（凹坑及壓痕） 對於轉速極低（n＜1 r/min）的軸承，或間歇擺動的軸承，其故障形式主要是永久性塑性變形，即在滾道上受力最大處形成凹坑。發生塑性變形，主要與過大的擠壓應力有關，例如，工作載荷過重，沖擊載荷過大，熱變形影響等。軸承出現凹坑後，會產生很大的振動和雜訊。 此外，當硬顆粒從外界進入滾動體與滾道之間時，會在滾道表面形成壓痕。
8. 保持架損壞 潤滑不良會使保持架與滾動體或座圈發生磨損、碰撞。裝配不當所造成的保持架變形，會使保持架與滾動體或座圈之間產生卡澀，從而加速了保持架的磨損。保持架磨損後，間隙變大，與滾動體之間的撞擊力增大，以致使保持架斷裂。
滾動軸承的故障種類是多種多樣的，然而，在實際應用中最常見和最有代表性的故障類型通常只是三種，，即疲勞剝落（點蝕）、磨損、膠合。其中，膠合從發生到軸承完全損壞的過程往往極短暫，因此一般難以通過定期檢查及時發現。

Ⅶ 汽車軸承故障判斷的幾種方法

一、首先把軸承放入汽油中清洗，擦去殘留在汽車軸承上的油泥和灰塵，凡是有銹跡的軸承都用金相砂紙輕輕擦拭磨光，直至用手摸無粗糙感為止。
二、用干碎布將清洗後的軸承抹乾，再放入防銹油中浸泡。在此過程中，要將軸承完全地與防銹油接觸，並不停轉動軸承，這樣才能使防銹油形成的油膜覆蓋在軸承的表面，達到防銹的目的。
三、接下來用鋰基脂均勻地塗在軸承的表面，包括內外圈、輪子、保持架。並且是邊抹邊轉動汽車軸承，使黃油真正進入軸承內部，起到充分潤滑作用。
四、最後一道工序是包裝。為了節約成本，我們「變廢為寶」，將倉庫報廢的水泥包裝袋，裁剪成大小合適的包裝袋，將軸承包緊、包好，標注好軸承的規格型號後放回貨架上存放。
軸承元件的工作表面出現疲勞剝落、壓痕或局部腐蝕時，軸承運行中會出現周期性的脈沖信號。這種周期性的信號可有安裝在軸承座上的感測器（速度型或加速度型）來接收，通過對振動信號的分析來診斷汽車軸承的故障。
特點：振動診斷技術應用廣泛；可實現在線監測；診斷快，診斷理論已成熟。
應用范圍：特別適合旋轉機械中軸承的故障監測。
軸承磨損顆粒與其工作狀況有密切的聯系。將帶有磨損顆粒的潤滑油通過一強磁場，在強磁場的作用下，磨粒按一定的規律沉澱在鐵譜片上，鐵譜片可在鐵譜顯微鏡上作定性觀察或在定量儀器上測試，據此判斷軸承的工作狀況。
特點：機器無需解體；投資低，效果好；能發現汽車軸承的早期疲勞失效；可做磨損機理研究。
應用范圍：適用於用潤滑油潤滑的軸承的故障診斷，對於用脂潤滑的軸承較困難。
三、油膜電阻診斷技術
潤滑良好的軸承，由於油膜的作用，內、外圈之間有很大的電阻。故通過測量軸承內、外圈的電阻，可對軸承的異常作出判斷。
特點：對不同的工況條件可使用同一評判標准。對表面剝落、壓痕、裂紋等異常的診斷效果差。
應用范圍：適用於旋轉軸外露的場合。
四、光纖監測診斷技術
光纖監測是一種直接從汽車軸承套圈表面提取信號的診斷技術。用光導纖維束製成的位移感測器包含有發射光纖束和接收光纖束。光線由發射光纖束經過感測器端面與軸承套圈表面的間隙反射回來，由接收光纖束接收，經光電元件轉換成電信號，通過對電信號的分析處理，可對軸承工況作出評估。
特點：光纖位移感測器靈敏度高；直接從汽車軸承表面提取信號，提高了信噪比；可直接反映滾動軸承的制
造質量、表面磨損程度、載荷、潤滑和間隙情況。
應用范圍：適用於可將感測器安裝在軸承座內的機器。

Ⅷ 滾動軸承振動數據分析及其在故障診斷和運行狀態監測中的應用。這個論文應該從哪裡下手謝謝大家。

滾動軸承故障診斷的目的是保證軸承在一定的工作環境中承受一定荷載以一定的轉速運轉、在一定的工作期間內可靠有效地運行，以保證整個機器的工作精度。與此目的相對應，軸承故障診斷就要通過對能夠反映軸承工作狀態的信號進行觀測、分析和處理來識別軸承的狀態。所以，在一定程度上說，軸承故障診斷就是軸承的狀態識別。
完整的軸承故障診斷過程包括以下五個方面的內容：
（1）信號測取。根據軸承的工作環境和性質，選擇並測量能夠反映軸承工況或狀態的信號。
（2）特徵提取。以一定的信號分析與處理方法從測量的信號中抽取出能夠反映軸承狀態的有用信息。
（3）狀態識別。以一定的狀態識別方法識別軸承的狀態，即簡單判斷軸承工作是否有故障。
（4）狀態分析。根據徵兆，進一步分析有關狀態的情況以及發展趨勢。當有故障時，詳細分析故障類型、性質、部位、產生原因與趨勢等。
（5）決策干預。根據軸承狀態及其發展趨勢，做出決策，如調整、控制，或繼續監視等。
軸承故障診斷的目的是從故障定位到確定故障性質，進而確定故障發生的程度。由於神經網路具有處理復雜多模式的能力，以及進行聯想、推測和記憶的功能，因而適於應用在滾珠軸承的故障診斷上。
利用神經網路對滾動軸承進行故障診斷，能夠在早期故障時發出預警信號，提前對將要發生故障的軸承進行維修或更換，縮短停工停產時間和減小維修費用，從而使損失減少到最低，保證生產順利安全進行。
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