齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jīαΩ)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(jiā'αβ©n)連續高(gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(shē✘'↓ng)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÷π¶✘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(de)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de)高(gā αo)頻(pín)齧合振動，由于結構的(de)原因滾'≠Ωβ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(yΩ$òng)通(tōng)常的(de) FFT譜分(fēn)析難以診斷齒 ¶輪傳動和(hé)滾動軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì)顯現Ω♣(xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōα☆♥™ng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波的(d≥✔♠e)包絡分(fēn)析進行(xíng)解調處π≠理(lǐ)，可(kě)以分(fēn)離(lí)出®×≥δ調幅和(hé)載波信息，并根據頻(pín)譜中是₹≥α(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pín)率作(zuò)為(w★ èi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否發生(¶♠shēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilber₹πt 解調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(d✘≈♦₹e)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(p₹↕β≥ín)的(de)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fēβ¥∞n)析程序 可(kě)同時(shí)對(duì)不(bù↑₽₩)同部位或不(bù)同方向共1、2或4個(gè)加速★♥度計(jì)測量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動信<§号采集、波形顯示、FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變≤π化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(du₹&♣δì)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數(shù)字低•↓↓(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(de)包絡$ε®≤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(zh≠←α'ì)深度的(de)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某外↕✘↑ε(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，外(wài)徑2♠≥5mm，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(sh"±♥ù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(hu♥δ®≥à)計(jì)算(suàn)應等于900/60×13×0.4=78Hz♥÷。
