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)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α∑(jiàn)。據統計(jì)，在使用(yòng)齒輪和(hé)αφφ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(shì)與齒輪和(h é)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(duì)于整個(gè)機(jī)械β →→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®☆γε障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de)高(g ×÷āo)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(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(yòng)通(tōng)常的(d β>βe) 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&↓'§(xíng)解調處理(lǐ)，可(kě)以✘↓$分(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信→✘§息，并根據頻(pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征₹€β頻(pín)率作(zuò)為(wèi)判據÷←來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否發生(shēng)故障和♥✔(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調技(™λ↓jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(de)≈π寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出φ≥£較低(dī)頻(pín)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt 包絡∑'譜分(fēn)析程序 可(kě)同時(shí)對(↑ ↔Ωduì)不(bù)同部位或不(bù)同方向共1、2或4個(g±☆πè)加速度計(jì)測量的(de)齒輪箱、滾β☆Ω♦動軸承振動信号采集、波形顯示、FFT 頻(¶≈♦₩pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡波顯示™≤以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(duì)實測的(dγπ×e)加速度信号進行(xíng)數(shù)字低(dī) ✔&♠通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜£¶同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)加速度信号的(de)™©∞峰值、峭度以及表征故障信号調制(zhì)深度的(de)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為&↓★δ(wèi)某外(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)∏↕∑'測量的(de)軸承座垂直和(hé)水(shuǐε$)平兩個(gè)方向加速度信号、FFT 頻(pín α"δ)譜、包絡波形及包絡譜，該軸承型号N205，外★λ€ (wài)徑25mm，內(nèi)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₹σ>₹個(gè)數(shù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率♠✔λ簡化(huà)計(jì)算(suàn)應等于900/60×13×0.•¥4=78Hz。
