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↑$續高(gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(s↓♣hēng)故障的(de)元件(jiàn)。據統計♣∑←(jì)，在使用(yòng)齒輪和(hé)滾動軸承→的(de)旋轉機(jī)械設備中，約有(yǒu) 3<>"λ0%的(de)機(jī)械故障是(shì)與齒輪和≠•≤(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾動軸承的(de)振©₹₽動故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個βπ ←(gè)機(jī)械設備正常運行(xíng)$≥♠♥至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引β₽©起的(de)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)原因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dàπΩ o)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)β←¶的(de)寬帶的(de)總振動信号。因此，用(yòng)通(tōngΩ$)常的(de) FFT譜分(fēn)析難以診斷齒輪λ≈•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↔Ωε(huì)顯現(xiàn)出調制(zhì)波的↓₽λγ(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) §©σ解調處理(lǐ)，可(kě)以分(fēn)離(lí)出調幅和(hé)βλ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) γ♣γ故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調技(j≤£ ¶ì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(deλ♥)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(π♣pín)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(↔&εrú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fē ✘∏n)析程序 可(kě)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 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡α"☆波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(duì)實測φ↑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(h£÷é)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(γ★de)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某外(♣∑∞γwài)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直α•♣✘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N20≈∏✔5，外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè)。實測≈♥Ω★包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 Hγ z。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(λ✔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₽÷γ.4=78Hz。
