齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn)行('₹λγxíng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(de)零部件(jiàn)，由✘↕×ε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β€<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& ↓Ω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β↕障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(gè)機(jī®♦$↓)械設備正常運行(xíng)至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度引起的(de)故障振動信号遠β↔(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭矩的(de)高(gāo)&≤✔÷頻(pín)齧合振動，由于結構的(de)原因 ✘滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷的(de)較低(dī)頻("→≥↓pín)振動信号往往遠(yuǎn)小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(deσ♦)寬帶的(de)總振動信号。因此，用(yòng)通(tōng)常的≠α★ (de) FFT譜分(fēn)析難以診斷 ♠☆齒輪傳動和(hé)滾動軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì)顯現(≤∏≤λxiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōng×₩₽)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)波的(de)包絡分(fē₹εn)析進行(xíng)解調處理(lǐ)， ♦★可(kě)以分(fēn)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據♥≥π♥頻(pín)譜中是(shì)否存在齒輪和(hé)×♣軸承故障特征頻(pín)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)♣✔診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)否發生(§₩"≠shēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解€'調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(de)Ω σ↑寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín)的(de)故障<≥δσ特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fēn)♦≈析程序 可(kě)同時(shí)對(duì)不(bù)同部位或不(bΩ•$ù)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)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)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α↑β(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(de)到≥₽¶(dào)加速度信号的(de)峰值、峭度以及表Ω±•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♣ i)某外(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直和&™α→(hé)水(shuǐ)平兩個(gè)方向加速度信号、FFT 頻(p£≥★ín)譜、包絡波形及包絡譜，該軸承型号N✔₽φ↕205，外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球13個♥↕₩☆(gè)。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi)↑δ'γ 81.25 Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wèi)↔÷®：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式λ®：
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(•ε♥gè)數(shù)。根據N205軸承外(β↕wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(suàn)應等于900≥★Ω/60×13×0.4=78Hz。
