本课题来源于湖北省教育厅重点研究项目《大型低速重载滚动轴承故障诊断的关键技术研究》,其研究成果应用到某炼钢厂转炉耳轴的监测与故障诊断系统中,取得了良好的应用效果。该研究成果《一种超低速转动的大型机械初始故障诊断仪》已获国家专利。专利号:ZL200520095073X。论文中根据目前国内外在大型低速重载机械设备状态监测和故障诊断系统方面的研究现状,对大型旋转机械中滚动轴承的故障诊断方法做了详细的分析;阐明了滚动轴承的振动测量方法及传感器的选取等;以LabVIEW为平台,开发了一套在线监测系统,并根据所采集的实时振动信号对其具体的故障诊断步骤做了详细的分析。本论文主要分三部分:滚动轴承的故障诊断方法概述、炼钢厂转炉耳轴在线监测系统的设计以及分形混沌理论在故障诊断中的应用。根据炼钢厂转炉耳轴的振动情况及监测要求,结合数据库编程知识,以图形化设计语言LabVIEW为开发平台,以NI公司的PCI-6220数据采集卡和SCB-68接线端子以及一系列信号处理所用的芯片、放大器等为硬件基础,构建了在线监测系统的总体设计方案。同时对采集到的振动信号分别进行时域和频域的分析,提取特征值,再利用分形混沌理论进行分形维数的计算,从而将轴心复杂的运动轨迹抽象为一个简单的分形维数,并能根据这个维数进行故障形式的判断,找出故障原因。