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(jiànγγ∞₹)，由于長(cháng)時(shí)間(jiān)連續高(g♣₩āo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(©πshēng)故障的(de)元件(jiàn)。據統計(jì)，在使用(yò★δ ≠ng)齒輪和(hé)滾動軸承的(de)旋轉機(jī)械設備中，約÷φ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(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(≈₹σxíng)至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引起的('επde)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(∞$"dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎn)小(xiǎo)于滾動軸<♦承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振動★→♥信号。因此，用(yòng)通(tōng)常的(de) FF§♠↕T譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸承的(de)→ε★故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì)顯現(λ£≥&xiàn)出調制(zhì)波的(de)特φ♦點。通(tōng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波的(d₩→§e)包絡分(fēn)析進行(xíng)解調♦αε>處理(lǐ)，可(kě)以分(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并± 根據頻(pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pí₩★n)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪λ₩♦©和(hé)軸承是(shì)否發生(shēng)故障和(hé)故↑δ障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilε♦↑φbert 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜∞≤(zá)的(de)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低('§<dī)頻(pín)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fβφēn)析程序 可(kě)同時(shí)對(duì)不(bù)同部÷©位或不(bù)同方向共1、2或4個(gè₽≤)加速度計(jì)測量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動信号采集、¶ ←÷波形顯示、FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert ¥λ變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據ΩΩ需要(yào)對(duì)實測的(de)加速度信号進行α ♥(xíng)數(shù)字低(dī)通(tōng)或帶通Ω÷< (tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜同時(sh$✘←í)可(kě)得(de)到(dào)加速度信号的(de)峰值、峭度以λ♦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∏λ)軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、ε☆↕φFFT 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£π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)。"✔β€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。
