齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn)行(xínσ↕☆g)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(de)零部件(ji≥ àn)，由于長(cháng)時(shí)間(jiān♥¶₹σ)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(§♣φjì)，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(d₹←★σe)機(jī)械故障是(shì)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu ♠$)關。齒輪和(hé)滾動軸承的(de)振動✔₹故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(gè)機(jī)械設備正常λ£運行(xíng)至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引起的(de"✔×)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞™γ©扭矩的(de)高(gāo)頻(pín)齧合振動，₹γ由于結構的(de)原因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷←∞的(de)較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎn≠ )小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(>₹de)寬帶的(de)總振動信号。因此，用(yòngδ ∑)通(tōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析難以診斷£<♥Ω齒輪傳動和(hé)滾動軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會₹≥σ(huì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的 α≥&(de)特點。通(tōng)過對(duì)齒輪和(hβ$é)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)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 '₩σ(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否發生(shēng)₩☆±σ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±>Ωì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜"λ≥(zá)的(de)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pí©α׶n)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt ↕π®™包絡譜分(fēn)析程序 可(kě)同時(≈δshí)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)析。根據需要(yàλ™o)對(duì)實測的(de)加速度信号進行(xín♦♦♣g)數(shù)字低(dī)通(tōng)或帶通(tō♣≥ng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(α♥>kě)得(de)到(dào)加速度信号的(de)峰值、峭度以β≤< 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λβ✘障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直和(hé)水(sh↔<₹∑uǐ)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φ(suàn)應等于900/60×13×0.4=78Hz。€♦
