MATLAB列车模糊智能诊断系统设计(3)
第一章主要介绍了本课题的研究背景，以及列车智能诊断的目的与意义和这方面国内外的研究现状。
第二章介绍列车几个关键部件的故障，及其各自的基本形式、振动机理与诊断方法，包括：滚动轴承、齿轮，重点介绍了转子的故障特征。
第三章绍了模糊C-均值的概念和具体算法，并介绍了FCM 在故障诊断中的应用。
第四章讲解了系统的设计、实现以及验证，并介绍了所用软件MATLAB的简单情况。
第五章对本论文作了系统性总结，并表明了对未来的展望。
2 列车关键部件的故障分析
本章的内容是对列车关键机械部件的故障研究，介绍了列车中的滚动轴承、齿轮的故障基本形式、振动机理和诊断方法，重点介绍了转子故障，包括转子故障的形式，在不同情况下的振动以及振动信号的分析方法。
2.1 滚动轴承的检测与故障诊断
2.1.1 滚动轴承故障的基本形式
(1) 疲劳剥落
在滚动轴承中，滚道和滚动体表面不仅承受压力载荷，而且两者之间有相对滚动。轴承受到交变载荷的作影响，起先会在表面形成裂纹，裂纹越来越多，逐渐彼此连接形成剥落坑，最后演变为大片剥落。这种疲劳剥落现象会在轴承工作时产生冲击载荷，加剧振动和噪声。
(2) 磨损
由于滚道和滚动体间存在相对摩擦，外部的杂质异物也会入侵到轴承空隙中，各种摩擦致使表面磨损，而润滑不良则加剧了磨损。磨损会导致轴承游隙越来越大，表面粗糙，从而使轴承精度下降，振动和噪声变大，影响工作效率。
(3) 塑性变形
轴承有时会受到太大的冲击载荷、静载荷，加上空隙中落入硬质异物，会在滚道表面上形成凹坑或划伤，一旦出现了压痕，便会引起一系列的连锁反应，这些外部和内部的因素会进一步使表面脱落。这些载荷的作用逐渐累积，加上偶尔超载运转致使轴承产生塑性变形。
(4) 腐蚀
水和潮湿空气会引起轴承表面锈蚀，就连润滑油也会，当这些导体存在于轴承内部时，会产生较大电流通过从而造成电腐蚀，甚至轴承套圈在轴颈上的微小相对运动还会造成振动腐蚀。
(5) 断裂
长时间载荷过大或达到疲劳极限会引起轴承零件损坏、断裂。轴承工作时的热应力过大也会引起断裂。
(6) 胶合
在润滑不良、长时间高速运转和承受过大载荷的情况下，摩擦发热急剧加快，轴承零件会在极短时间内达到很高的温度，甚至可以融化表面，使得零件工作表面上的金属黏附到另一表面上。