齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn)行(xφíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(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，約有(yǒu) 30%的(de)機(jī)械故障是(shìελα∏)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和Ω>(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)™>$械設備正常運行(xíng)至關重要(yào)。≥≈€₹
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引起的✘σφ(de)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于≠✘傳遞扭矩的(de)高(gāo)頻(pín)齧合振β☆動，由于結構的(de)原因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)€ 缺陷的(de)較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎn) §↓✘小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振動信号$≥π☆。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。
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(duì)•"齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波的(de)包絡分(fēn)析進行(xín☆≈™ g)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(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) Hilb÷ε★ert 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以¥γ從(cóng)複雜(zá)的(de)寬帶總¥✘$§振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín)的(de)故 ≈障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fēn)析程序 可(kě)•♦£↕同時(shí)對(duì)不(bù)同部位或不(bù)同方向共1、2Ω↕€或4個(gè)加速度計(jì)測量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動信号采集•ε 、波形顯示、FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà₹γ≈)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(d&♥£uì)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數(shù)字低(dλβ©ī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲→↕∏☆得(de)包絡波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(kě)得(de)到(→π dào)加速度信号的(de)峰值、峭度以及表←≈征故障信号調制(zhì)深度的(de)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某外<∞©↔(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直 ∏♥和(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、F>₽FT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜，該 ™✔<軸承型号N205，外(wài)徑25mm，內(nèi)徑1✘5mm，鋼球13個(gè)。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 ☆$±←Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wèi)：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式：ε•♦≠
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(suàn)應等于900/60δ÷×13×0.4=78Hz。
