齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn)<∞≠σ行(xíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(de©☆)零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(shí)間(ji¶&↕ān)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(shēng)故障γ↔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↑±σβ有(yǒu) 30%的(de)機(jī)械故障是(shì)≠βε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(du ®£®ì)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(de)故障振動信号遠×∞δ♣(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↔®π(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∑✘$)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振動信号。因此，用(yòγφφ¥ng)通(tōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳&δ≈動和(hé)滾動軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(σ§☆<huì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的±β±(de)特點。通(tōng)過對(duì)齒輪和(₽εhé)軸承調制(zhì)波的(de)包絡分(f★€₩∑ēn)析進行(xíng)解調處理(lǐ)，可(k&β↕£ě)以分(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據頻(σ×☆←pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(p₹'ín)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái≈±≠)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否發生(shēng)故障和(hé)故障≤≠的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilber∏α®t 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóngα♦)複雜(zá)的(de)寬帶總振動信号中分₽ ↓≤(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín)的(de)故≈↓障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖®↔。
Env_Spt 包絡譜分(fēn)析程序 可(kě)¥γ同時(shí)對(duì)不(bù)同部位或不(bù)同方™☆向共1、2或4個(gè)加速度計(jì)測™¥≈量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動信号采集、波形顯示、FFT§$ε 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包☆♦Ω絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需σ••≠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(tōng)濾波。在獲得(de)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(d★☆♦>e)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組≠₽$γ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、FFT 頻(pín)譜、包絡波形÷φ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：
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(gè)數(shù)。根據Nλ♦∏205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà'σ↑)計(jì)算(suàn)應等于900/60×13×0.4=7★$8Hz。
