齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(dià↔★±n)行(xíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(de)λ©↔零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(shí)間(jiān)連續高(π☆∞←gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(shēngε∞ ')故障的(de)元件(jiàn)。據統計( λ♥jì)，在使用(yòng)齒輪和(hé)滾動軸承α≥的(de)旋轉機(jī)械設備中，約有(yǒu) 30%的(de)機(j↕γī)械故障是(shì)與齒輪和(hé)軸承€Ω>×損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾動軸承的(deα∏)振動故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(g✘<è)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(dào)缺陷的(de)較低(dī)頻(σ∞pín)振動信号往往遠(yuǎn)小(xiǎo)于滾動軸承☆≤ε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。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(h™¶♦πuì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōng)過對(d ∑←↓uì)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)δβ☆載波信息，并根據頻(pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(÷βαhé)軸承故障特征頻(pín)率作(zuò)為(←ε♥wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸∞↔≠承是(shì)否發生(shēng)故障和(h é)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調技(j↔ì)術(shù)，可(kě)以從(cón←Ω g)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≈Ω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↑σ₽☆(kě)同時(shí)對(duì)不(bù)同部位或不(bβε₹≥ù)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、&♥"γHilbert 變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēnγ ≈€)析。根據需要(yào)對(duì)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數ε£Ω (shù)字低(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡↓Ω←波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)加速ε™÷ε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(s•₽huǐ)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N2✘≤05，外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè)。實 §測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 H'"★z。
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N205軸承外(wài)圈故λ₽£↕障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(suàn)應等于900/60×1÷δ3×0.4=78Hz。
