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(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) 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(hβ↑≠≈é)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(x₹✘íng)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(δ ←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(de→≤)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β≈分(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據頻(pín)©↓β譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特φ®α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↔ε≠π(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilb¶$↕£ert 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)離(lí"♥∑)出較低(dī)頻(pín)的(de)故障特征∏ δ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"α☆✔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♠←αΩuà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(du ì)實測的(de)加速度信号進行(xín↕>g)數(shù)字低(dī)通(tōng)或帶通(t¥₹ōng)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(±α>wèi)某外(wài)圈故障軸承在900轉下(xσ δià)測量的(de)軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)αΩ方向加速度信号、FFT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜，σ↑←←該軸承型号N205，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=78Hz。
