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≥÷φ(de)零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(shí)間(ji€φ<♣ān)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(jì)，在使用(yòng)齒輪和★↔→(hé)滾動軸承的(de)旋轉機(jī)械設備中，α★×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(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™←δ(xíng)至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造∏ δ✔精度引起的(de)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的ε♠& (de)高(gāo)頻(pín)齧合振動，由于結α<ε♠構的(de)原因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷的(d≥Ω ♦e)較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(y≤•₩uǎn)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) FFT譜分§∏♣(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸承的(de)故障↓&∞ε。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(↓•δεhuì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōng)過對(α∏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)®π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(zu→>←'ò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)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) Hilbert¥↕≠ 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)φα₹£的(de)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(d♠<©→ī)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)同時(shí)對(duì)不(bù)同部位或σβδε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、Hil§bert 變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fē ↕£<n)析。根據需要(yào)對(duì)實測的(de)加速度₩≥信号進行(xíng)數(shù)字低(dī)通(tōng)或帶通(t≠ōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hγ$é)包絡譜同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)加速度信号的('©☆∏de)峰值、峭度以及表征故障信号調制(zhì)深度的(de)包絡譜值。 λ
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某外(wài∏)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直和(hé)水(sh→ uǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、FFT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜"∞€ ，該軸承型号N205，外(wài)徑25$∞×←mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13個(&¥gè)。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25™δλ 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σα∞N205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(su≈£¥βàn)應等于900/60×13×0.4=78Hz。
