论文部分内容阅读
随着近年来我国工业化和现代化的建设,装备制造业朝着复杂化、重型化、高速化、高精度化和自动化的方向迅猛发展,对装备的可靠性提出了更高的要求。滚动轴承作为机械设备中的关键功能部件,其可靠性制约着整机的可靠性。滚动轴承是机械设备中重要的部件之一,一旦其发生故障,可能会造成巨大的经济损失,甚至可能会导致灾难性的事故。因此如何有效的评估滚动轴承的性能衰退程度,预测滚动轴承健康状态对于装备的预防性维修等都有十分重要的意义。 滚动轴承的性能衰退过程是一个连续变化的随机过程,从正常状态到完全失效状态要经历一系列不同的衰退阶段。如果能够在滚动轴承性能衰退的过程中对其退化程度进行评估,同时对健康状态进行预测,就可以有针对性的制定装备维护计划,防止故障的发生。本文在滚动轴承性能衰退评估与健康状态预测方面展开了系统的研究,主要内容如下: (1)分析了滚动轴承失效模式与机理,针对其性能衰退问题提出了基于模糊c-均值聚类的性能衰退评估方法。该方法以正常使用期和快速失效期的样本数据为基础,以测试数据相对于样本数据正常状态聚类中心的隶属度作为评判滚动轴承性能衰退的指标。 (2)提出了基于隐马尔科夫模型的滚动轴承健康状态预测方法。该方法以滚动轴承全寿命周期隶属度值作为样本参数建立隐马尔科夫模型,以测试数据相对于正常聚类中心的隶属度值作为测试数据计算各状态的概率分布以及概率变迁分布。从而得到对滚动轴承健康状态的预测。 (3)设计了滚动轴承性能衰退评估与健康状态预测原型软件系统。在相关计算方法的基础上,开发了基于C/S(Client/Server)模式的软件系统,并对相关模块进行设计和开发,为将来实现应用打好了基础。