齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(dià∞✔γn)行(xíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(de)零部件(jiàΩπ>£n)，由于長(cháng)時(shí)間(jiān)連續高(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)滾動軸承∞ ∏ε的(de)旋轉機(jī)械設備中，約有(yǒu) ≠£ ×30%的(de)機(jī)械故障是(shì)與齒輪和←φ(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∞©λ¥預報(bào)對(duì)于整個(gè)機(jī)械設≈α↔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)高(gāo)頻(•δpín)齧合振動，由于結構的(de)原因滾動∞軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷的(de)較低(dī)頻(≥≠ pín)振動信号往往遠(yuǎn)小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(d∑♥ e)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)故障嶮。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì↔ ∏)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(t≈÷πōng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承÷ε調制(zhì)波的(de)包絡分(fēn)析進行(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(pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故' 障特征頻(pín)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否發生(shēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbe₹≤✘rt 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的↔✘←π(de)寬帶總振動信号中分(fēn)離(♥↔₽lí)出較低(dī)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)齒輪箱、滾動軸承振↕σ動信号采集、波形顯示、FFT 頻(pín)譜顯示、Hilber¶ t 變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根↓∞£←據需要(yào)對(duì)實測的(de)加速度信号進×↔€¶行(xíng)數(shù)字低(dī)通(tōng)或帶€₹€通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜同時∑€>€(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(≈ΩβΩwèi)某外(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(γ•₽de)軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、FFTφ∏¥ 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜，該軸承型号N205，λ$外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè£≤∑∞)。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(w ®$èi)：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式：φ≥←α
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(gè←Ω☆¶)數(shù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻(pí♠₹ 'n)率簡化(huà)計(jì)算(suàn)應等于900/60☆±₹♥×13×0.4=78Hz。
