齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn)行('∑$xíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的♣§γ↓(de)零部件(jiàn)，由于長(cháng)時(shí&₹÷)間(jiān)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(shì)≈←₩最易發生(shēng)故障的(de)元件(jiàn)♦✔。據統計(jì)，在使用(yòng)齒輪和(hé)滾動軸承的(de)旋轉機("✔jī)械設備中，約有(yǒu) 30%的(ε <σde)機(jī)械故障是(shì)與齒輪和♥☆™ε(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(h$÷↓é)滾動軸承的(de)振動故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(♣σ¶✔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(deΩ''♣)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≥↕£φ內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷的(dα≤ e)較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎn)小(xiǎ$★ o)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振動信号。因®→₹≠此，用(yòng)通(tōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析≤§難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動¥∏±δ波形會(huì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特≠點。通(tōng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zh™'ì)波的(de)包絡分(fēn)析進行(xíng)解調處理(lǐ)，可(k×λ≤ě)以分(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據φ£頻(pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pín)率作(☆πzuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否 ¶ ★發生(shēng)故障和(hé)故障的(de)類型¥☆λ。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調技(jì)↑♥®₹術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(de)寬帶總振動$↑§信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín)的(de)故障特征→₹φ>信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(ε∑<fēn)析程序 可(kě)同時(shí)對(duì)₩φ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、≥Ω FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡±≈波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào₽₽←≥)對(duì)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數£$×(shù)字低(dī)通(tōng)或帶€¥通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(®₽↓βkě)得(de)到(dào)加速度信号的(d•σ♥e)峰值、峭度以及表征故障信号調制(zhì)深度的(de)包絡譜值。•δ
以下(xià)一(yī)₹組圖形為(wèi)某外(wài)圈故障軸承在900轉下→★↔(xià)測量的(de)軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)方§§$向加速度信号、FFT 頻(pín)譜、包絡波形及≥ ★包絡譜，該軸承型号N205，外(wài)徑25mm，內(n✘λεèi)徑15mm，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。∏♥
