齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn)←γΩ行(xíng)業(yè)中使用(yòng)極廣₩α×泛的(de)零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(≤φ★shí)間(jiān)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(shì₩¥α₽)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λ∑有(yǒu) 30%的(de)機(jī)械βδ&故障是(shì)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾動₹γ∑軸承的(de)振動故障診斷與預報(bào)對♥&∏₩(duì)于整個(gè)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(yuσ✘ǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de)高(gāo)頻☆™¥σ(pín)齧合振動，由于結構的(de)原因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈Ω×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)寬帶的(de)總振動信号。因♣♥φ↓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)δ>®顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點Ω↑®≥。通(tōng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調δ ↕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•★Ω(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(sh₽σì)否發生(shēng)故障和(hé)故障的(de) ♣δ類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調技©₽(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(z©✔φ☆á)的(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)σΩ同時(shí)對(duì)不(bù)同部位或不(bù) π同方向共1、2或4個(gè)加速度計(jì∑∑¶✔)測量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動信号采集、波形顯示δ←±、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(xí≠¥ng)數(shù)字低(dī)通(tōng)或™₽γγ帶通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜§α同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)加速•£α>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)☆&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(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(shù)。根據N205÷< ∞軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(suàn♣ α)應等于900/60×13×0.4=78Hz。
