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(jiān)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(sh± ì)最易發生(shēng)故障的(de)元件(jiàn)。據統計(j₽ε'ì)，在使用(yòng)齒輪和(hé)滾動軸承"∞σ↓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(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾動軸承的(deδ&€)振動故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(gè)機(j∞Ωī)械設備正常運行(xíng)至關重要(yào)¥↕←σ。
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(y&×≠uǎn)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(n↑♣èi)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δ→÷≈滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振動信号。因此，用(✔Ω€yòng)通(tōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析難以診¶δ®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×π 對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波的(de)包絡分σ®₽(fēn)析進行(xíng)解調處理(lǐ)，可(kě)以分(fē§"n)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據頻(pí♠ππ≤n)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pí±α•n)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(h↔εé)軸承是(shì)否發生(shēng)故障和(hé)故障的(d$™e)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) H®<ilbert 解調技(jì)術(shù)，☆&•✔可(kě)以從(cóng)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¶φ™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(εα±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(hu ©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(xín"♣g)數(shù)字低(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(d☆σ★e)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(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(±→σgè)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γ"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(s₹≥€✘hù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(j₹∑€ì)算(suàn)應等于900/60×13×0.4=78Hz。
