齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(dià₽ πn)行(xíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛δ∏的(de)零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(shí©♥¥ )間(jiān)連續高(gāo)速轉動也λ♠♥(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δ₽機(jī)械設備中，約有(yǒu) 30%的(de×')機(jī)械故障是(shì)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu)關。®<$δ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(d€> ào)缺陷的(de)較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎ $φn)小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)π∑ε總振動信号。因此，用(yòng)通(tōng)常的(de) FFT譜 δ分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸 £∞¶承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會<®←★(huì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōng)過對λ σ✘(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波的(de)>>包絡分(fēn)析進行(xíng)解調處理(lǐ)，可(kě)以分(₹ ♦♦fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據頻(pín)譜中是(sh$αì)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(shēn±↑g)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hil γbert 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóε∑✘±ng)複雜(zá)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& π§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≤™Ω♣動信号采集、波形顯示、FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huδ§≈à)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≈γ¥)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∑φ≤。
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₹§♥λ(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(w∞≠<ài)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(g€§è)數(shù)。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.♦σ≈4=78Hz。
