毕业设计---基于MATLAB的机械零部件失效噪声识别系统设计

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1、目录目录 1 绪论. 1 1.1 机械失效的研究背景和意义 . 1 1.2 机械失效的研究现状 . 2 2 方案论证 5 2.1 提出方案 . 5 2.2 选择自己的方案 . 5 2.3 设计的难点及解决方法 . 5 3 机械零件失效噪声识别系统设计. 7 3.1 零部件失效声音信号采集 . 7 3.1.1 零部件失效声音信号的特征 7 3.1.2 声音信号的特征分析 8 3.2 零部件失效声音信号识别系统的设计 12 3.2.1 基于 MATLAB 的数字滤波器 12 3.2.2 数字滤波器的设计 . 14 4 失效噪声的识别及结果分析 17 总 结 23 致 谢. 24 参考文献. 25

2、1 1 1 绪论绪论 1.11.1 机械失效机械失效的的研究背景研究背景和意义和意义 一般机械产品的失效，可以分为三种情况，第一种情况是当机械产品完全不 能工作时；第二种是机械产品还可以工作，但是有一部分功能已经丧失，不能完 全的发挥出它的性能；第三种是机械产品已经严重的损坏，必须拆下来修理后， 才能够重新的使用。出现裂纹，机械变形和机械损伤是我们经常遇到的三种机械 失效类型。一般的机械失效都是有机械损伤引起的，最后慢慢的发展成为机械失 效。在不同的发展过程中，形成不同的失效，而且发展的速度也不尽相同。 机械零件的寿命特性曲线可以表明， 机械零件在其正常运转期间发生失效的 规律， 这种规律可以

3、用失效率来表示， 即失效的过程用在特定时间内发展的比率。 如果让失效顺其发展，而不进行一些预防维修措施，那么就会形成我们所说的失 效曲线，这条曲线看起来是浴盆的形状，通常称为浴盆曲线。根据机械产品的使 用情况，可以将失效分为三种类型。 在最早一段时间内的失效叫做早期失效，这是因为设计和制造上的原因，从 而导致了失效的发生。又因为在早期时间内，机械零件容易发现缺陷，从而发生 失效，所以我们知道早期机械零件的失效概率最高，但是跟随着过些时间，失效 的概率就会慢慢地降下来。如果我们能在机械零件出厂前检验其质量，那么机械 零件在后期的失效率就会保持一个恒定值。 理论上我们认为机械零部件如果还没有达到老

4、化或者损伤的程度， 它们应该 会一直正常的工作。但是一些偶然的因素，如我们在操作上发生一些失误，这些 2 些时候机械零件产生的失效，我们叫做随机失效。这些概率很低。发生的这段时 间是零部件正常工作的最佳时间。偶然失效过后，机械零部件的使用期限已经到 最后了，失效的情况会愈发的严重，这个时候的失效叫做耗损失效。在这种是小 发生的前期，我们就应该对零部件进行检查维修，这样就可以预防这种失效过早 的发生，从而延长机械零部件的寿命。 产品或装备失效分析的目的不仅在于失 效性质的判断和失效原因的明确， 而更重要的还在于为积极预防重复失效找到有 效的途径。通过失效分析，找到造成产品或装备失效的真正原因，从而建立结构 设计、材料选择与使用、加工制造、装配调整、使用与保养方面主要的失效抗力 指标与措施， 特别是确定这种失效抗力指标随材料成分、 组织和状态变化的规律， 运用金属学、材料强度学、工程力学等方面的研究成果，提出增强失效抗力的改 进措施。既能得到提高产品或装备承载能力和使用寿命，又可做到充分发挥产品 或装备的使用潜力，使材尽其用，这是产品或装备失效分析、预测预防研究的重 要目的与