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(jiγ≥ān)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)滾動軸承的(de)旋轉機(✔<"jī)械設備中，約有(yǒu) 30%的Ωσ¥©(de)機(jī)械故障是(shì)與齒輪和(¥±♠hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾動軸承的(d★♥γe)振動故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(gè≥±α )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•¥)高(gāo)頻(pín)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(de©δ)寬帶的(de)總振動信号。因此，用(yòng)通(£λ>tōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析難'γ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(xiàn)出調制(zhì)波α↓的(de)特點。通(tōng)過對(duì)φ✘齒輪和(hé)軸承調制(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&ε>)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(p₩★ín)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承γφ♣$是(shì)否發生(shēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilb₽γ©πert 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的≤↕Ω(de)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pí©↕n)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Sptσ∏£ 包絡譜分(fēn)析程序 可(kě)同時(£βshí)對(duì)不(bù)同部位或不(bù)同方向♦¥共1、2或4個(gè)加速度計(jì)測量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動♦ σα信号采集、波形顯示、FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(h>™≤uà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對£∑(duì)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數(shùσ©)字低(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在π∑獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(kě♠≥¶)得(de)到(dào)加速度信号的(de)峰值、峭度±Ω×以及表征故障信号調制(zhì)深度的(de)包✔δ★絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某外(wà♦i)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸®λ承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、FF±∑♥←T 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜，該軸₽≤承型号N205，外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13•↓"↕個(gè)。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 Hz。®©≈
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wèi)：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式：
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(gè)數(sh↔ù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(¶$jì)算(suàn)應等于900/60×13×0.4=78Hz。
