齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn₹×)行(xíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(de∑×)零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(shí)間(jiān)連續㣩高(gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(shēng)故障的 ¶(de)元件(jiàn)。據統計(jì)，在使用(yòng)齒輪和(hé)滾Ωε動軸承的(de)旋轉機(jī)械設備中，約有(yǒu)→©∏ 30%的(de)機(jī)械故障是(sh ₩♥↕ì)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾動↕∑ "軸承的(de)振動故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(gè)£ β 機(jī)械設備正常運行(xíng)至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引起的(↕€de)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de×☆Ω)高(gāo)頻(pín)齧合振動，由于結構的(de)原因滾動軸承φ₩±內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷的(de)>↓¥較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎn)≈σ₽↔小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振動信号。因此，≈™₽ 用(yòng)通(tōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸←♣≥承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì)顯現(xià®βn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōng)過對(duì)齒輪££$和(hé)軸承調制(zhì)波的(de)包絡分(fēn)析進♥ φ行(xíng)解調處理(lǐ)，可(kě)以分↔↔(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據頻(pínπ±≠≥)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(p핶n)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì>₹γ)否發生(shēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調技(j$♠¶ì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(δ©zá)的(de)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(d₩♣₽&ī)頻(pín)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fēn)析程序 可(kě∏♣)同時(shí)對(duì)不(bù)同部位或不(bù)同方向共1、∏×2或4個(gè)加速度計(jì)測量的(de)齒β≈♦輪箱、滾動軸承振動信号采集、波形顯示、FFT 頻'∏(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn≤σ>)析。根據需要(yào)對(duì)實測的(de)加Ω" ε速度信号進行(xíng)數(shù)字低(dπ™♦§ī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡✘γ↕譜同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)加速度信号的(☆££§de)峰值、峭度以及表征故障信号調制(zhì)深度的(de)包絡譜↓€值。
以下(xià)一(yī)組圖形₽®為(wèi)某外(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(de♣✔α )軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)方"∞☆£向加速度信号、FFT 頻(pín)譜、包¥→絡波形及包絡譜，該軸承型号N205，外(wài)徑25mm，內(n"☆èi)徑15mm，鋼球13個(gè)。實測包絡譜基頻(pí↕♥↕•n)為(wèi) 81.25 Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wèi)：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式：
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(gè)數(shù)。β✘₹>根據N205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(hu<≠à)計(jì)算(suàn)應等于900/60×1Ωπ3×0.4=78Hz。
