齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(d×>iàn)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(ji₹≤àn)。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(yǒ'λ±u) 30%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(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(de)故障振動信号遠♥↕¥(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de)高₩β₩★(gāo)頻(pín)齧合振動，由于結構的(de)原因滾λ©動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dàα↕o)缺陷的(de)較低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yuǎnπ✔φ)小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶的(de←γ₹≈)總振動信号。因此，用(yòng)通(tōng)常的×Ω(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)振動波形會(huì)顯現(xiàn★♥α™)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōng)過對(duì)齒輪和β<∏≥(hé)軸承調制(zhì)波的(de)包絡分(fēn)析進行(x&≈αΩíng)解調處理(lǐ)，可(kě)以分(fēn)離(lí)出調幅和(h€↓¥é)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(sh©♣§ēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解調技(jì)術<¥☆π(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(de)寬帶總φ§γ振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín)的α®™(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如∏≥φ(rú)圖。
Env_Spt €>包絡譜分(fēn)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、ε₽™®FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(h₩↓λ™uà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(duì)♣✘∞φ實測的(de)加速度信号進行(xíng)數(☆ ←δshù)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(§αde)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(wà β↔ i)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，δ£&©外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè)β∑。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(píλα≥n)率簡化(huà)計(jì)算(suàn)應等于900/60×13×0.4' β=78Hz。
