齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電'₽∞(diàn)行(xíng)業(yè)中使♠γ₹↔用(yòng)極廣泛的(de)零部件(jiàn)，由于長(chán →g)時(shí)間(jiān)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易βφ←發生(shēng)故障的(de)元件(ji ♣àn)。據統計(jì)，在使用(yòng)γ 齒輪和(hé)滾動軸承的(de)旋轉機(jī)械設備中，約有(yǒ¥γu) 30%的(de)機(jī)械故障是π§×(shì)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£'≤ε(duì)于整個(gè)機(jī)械設備正常運行(xíng)至關重要(yào)α±。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引起的(dε≥ ≥e)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de)高(₩Ωgāo)頻(pín)齧合振動，由于結構的(de)原因滾動軸∑λ∏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(↓δ↓÷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↕ σ☆會(huì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(δ≈βde)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≥✔φ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$αφ故障特征頻(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(λ§hé)故障的(de)類型。
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(dΩ♠e)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較 σ£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≠α。
Env_Spt 包絡譜分(fΩγ™ēn)析程序 可(kě)同時(shí)對π©α≈(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 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(h©₽γuà)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)φ ÷或帶通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜同時(s₽±>φhí)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' ★障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直和(h£¶αé)水(shuǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、F♠₩"FT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜，該軸承型号N20®♥5，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 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=7©★÷≈8Hz。
