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(de)零部件(jiàn)，由于長(c§ ♠háng)時(shí)間(jiān)連續高(gāoε≠)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(shēng→€σ≠)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(jīε♣)械設備中，約有(yǒu) 30%的(de€∞)機(jī)械故障是(shì)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu β<☆)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σσ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§₹Ω構的(de)原因滾動軸承內(nèi)外( φ∑δwài)圈滾道(dào)缺陷的(de)較低(dī)頻(pín)振動信号往往✘β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(yòng)通(t♦©λōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸 λ§∞承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì→επ)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(★✔≈xíng)解調處理(lǐ)，可(kě)以分(fēn)離φ≥•(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據頻(p>¶≠ín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pín)率作(zuα×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(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調≠Ω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(k<ě)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)$Ω☆齒輪箱、滾動軸承振動信号采集、波形顯示、FFT 頻(pín)↕譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)✔<析。根據需要(yào)對(duì)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數(φ δ₽shù)字低(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(de)♦★包絡波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)•₩♦↕加速度信号的(de)峰值、峭度以及表征故障信号調制(₽↓&zhì)深度的(de)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某外(wài)圈故±σ£障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直和(hé)水δδ≠(shuǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、FFT 頻(pín)譜€、包絡波形及包絡譜，該軸承型号N205，外(wài)徑25mm，π→₩內(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè)。實測包絡™α♥✔譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wα×→èi)：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式：
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(gè)數(☆> ↔shù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻($ pín)率簡化(huà)計(jì)算(suàn)應等于900/60×13×0α'.4=78Hz。
