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∑∑↕Ω件(jiàn)，由于長(cháng)時(shí)間(jiā±&n)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(shēng♣)故障的(de)元件(jiàn)。據統計☆φ ₩(jì)，在使用(yòng)齒輪和(hé£₩♠™)滾動軸承的(de)旋轉機(jī)械設備中₩π∑，約有(yǒu) 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(d↓↕e)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€♣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(♦λde)總振動信号。因此，用(yòng)通(tōng)常×♣$≤的(de) FFT譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(€→>hé)滾動軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì)顯Ω±現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)®φ♥特點。通(tōng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波¥♥的(de)包絡分(fēn)析進行(xíng)解調處理(lǐ)，可(kě)以分≈>(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據"Ω頻(pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承↔₽ ≤故障特征頻(pín)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒→π®δ輪和(hé)軸承是(shì)否發生(shē§↓ ng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilber♣₽ t 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(←$zá)的(de)寬帶總振動信号中分(fēn)γ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(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(Ω♣★ pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn≈₹πΩ)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)或帶通(tōng≠€&>)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡譜≈π同時(shí)可(kě)得(de)到(dà <o)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(wè→α¶↓i)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(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， ✔π外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè)↑α©。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wèiλ₽)：
，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N20∞€5軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(su£φàn)應等于900/60×13×0.4=78Hz。
