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哈尔滨理工大学学士学位论文I齿轮故障诊断虚拟仪器平台开发摘要目前的齿轮箱故障诊断研究主要集中在状态监测仪器和分析系统的开发、信号处理和分析、故障机理研究和典型故障特征的提取、智能诊断等几个方面。Labview最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也是现在Labview最广泛的应用领域。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的Labview工具包。国内已有不少基于虚拟仪器的故障诊断的研究，但还处于实验室研究阶段。本文论述了基于虚拟仪器的齿轮故障诊断的原理和方法，详细的介绍了齿轮故障的特征和齿轮故障信号的分析方法，采用时域分析、频谱分析、解调分析对信号进行了处理和分析。建立了齿轮故障实验平台，利用labview设计了具有数据采集、信号处理、故障监测、数据管理等功能的故障诊断程序，并介绍了这些功能基于labview的实现方法。制作了一套基于虚拟仪器的齿轮故障诊断系统，并且用齿轮故障实验台验证了该系统用于齿轮故障诊断的可行性。关键词：齿轮故障诊断；虚拟仪器；包络分析；频率调制哈尔滨理工大学学士学位论文IIThedevelopmentofvirtualinstrumentplatformgearfaultdiagnosisAbstractSeveralstudiesofgearboxfaultdiagnosisatpresentmainlyinthestatemonitoringandanalysissystem,signalprocessingandanalysis,faultmechanismandfaultfeatureextraction,intelligentdiagnosisandetc..Labvieworiginallyisfortestandmeasurementanddesign,andtestandmeasurementisnowthemostwidelyusedLabviewapplications.Atthesametime,theusercanconvenientlyfindsuitablefortestingLabviewkit.Therearealotoffaultdiagnosisbasedonvirtualinstrument,butalsoatthestageoflaboratoryresearch.Thispaperdiscussesthetheoryandmethodofgearfaultdiagnosisbasedonvirtualinstrument,introducestheanalysismethodoffaultgearandgearfaultsignal,thetimedomainanalysis,spectrumanalysis,demodulationanalysisforsignalprocessingandanalysis.Establishmentofthegearfaultexperimentplatform,programoffaultdiagnosiswithdataacquisition,signalprocessing,faultmonitoring,datamanagementandotherfunctionsofthedesignusingLabview,andintroducesthefunctionimplementationmethodbasedonlabview.Asetofgearfaultdiagnosissystembasedonvirtualinstrument,andthegearfaultexperimentverifiedthefeasibilityofsystemforfaultdiagnosisofgears.Keywords:gearfaultdiagnosis；virtualinstrument；envelopeanalysis；frequencymodulation哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要..................................................................................................................................IAbstract........................................................................................................................II第1章绪论.............................................................................................................-1-1.1虚拟仪器及labview简介..................................................................................-1-1.2基于labview的故障诊断系统研究现状......................................................-1-1.3本课题研究的意义..........................................................................................-2-1.4本文研究内容..................................................................................................-3-第2章齿轮故障诊断的方法与原理...............................................................-5-2.1基于振动的齿轮故障诊断方法......................................................................-5-2.2故障诊断常用信号处理方法..........................................................................-6-2.3齿轮故障分类及典型故障信号的振动特征................................................-11-2.4齿轮振动信号的调制现象............................................................................-12-2.4.1齿轮振动信号的频率成分....................................................................-12-2.4.2不同调制振动信号的分析方法............................................................-12-2.5共振解调........................................................................................................-13-第3章齿轮故障诊断系统设计......................................................................-16-3.1设计系统总体方案.......................................................................................-16-3.2建立系统硬件................................................................................................-17-3.3设计基于labview的虚拟仪器...................................................................-19-3.3.1软件设计的总体方案............................................................................-19-3.3.2各模块简介............................................................................................-19-3.3.3解调分析的仿真....................................................................................-24-第4章基于labview齿轮故障诊断实验系统............................................-27-4.1故障实验台分析...........................................................................................-27-哈尔滨理工大学学士学位论文4.2实验结果分析................................................................................................-28-结论......................................................................................................................-31-致谢......................................................................................................................-32-参考文献.............................................................................................................-33-附录......................................................................................................................-33-哈尔滨理工大学学士学位论文-1-第1章绪论1.1虚拟仪器及labview简介虚拟仪器（VI）的概念是美国国家仪器公司（NI）提出的，通俗地讲就是利用计算机的丰富硬件资源在某种软件编程环境开发出的数据系统，测量数据在该系统内的传递是靠软件而不是硬件完成，它的核心是“软件就是仪器”。传统的仪器如示波器，万用表，电子显示温度计等是利用某些特殊的物理效应来建立输入量和输出量之间的函数关系。示波器是利用电子流撞击荧光粉发出荧光来显示出波形，当输入的电压量变化时电子流的偏移量发生变化，于是输入的电压量和波形之间建立了确定的函数关系。万用表则是利用线性的欧姆定律来建立输入输出的函数关系，而电子显示温度计是由温度传感器建立温度与电信号之间的关系。抽象的讲：仪器就是输入量与输出量之间的传递函数。计算机在函数关系