齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機×Ωπ(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↔✘β(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(deσ&)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•α∞ε)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♥'¥λ度引起的(de)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(xi∞ǎo)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) FF™€$T譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動σ軸承的(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì)顯現$€& (xiàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōng)過₽♥對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zh₩™✘≥ì)波的(de)包絡分(fēn)析進行(x←♠íng)解調處理(lǐ)，可(kě)以分(fē'Ω∑>n)離(lí)出調幅和(hé)載波信息，并根據頻(pín)譜中是(shì) ≥↑β否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pín)率作(zuò)為(wèi)判據來(πεlái)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)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí£¥♥)出較低(dī)頻(pín)的(de)故障特征信× β号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú¥$★ )圖。
Env_Spt 包ε♦絡譜分(fēn)析程序 可(kě)同時(shí)對(duì)不(∑π↓★bù)同部位或不(bù)同方向共1、2或4個(gè)↔加速度計(jì)測量的(de)齒輪箱、滾動軸承振動信号采集、波'"→形顯示、FFT 頻(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡波≥γφ©顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對±$(duì)實測的(de)加速度信号進行(x$↓✔íng)數(shù)字低(dī)通(tōng)或帶通₩∞<(tōng)濾波。在獲得(de)包絡波形和(hé)包絡•∏∑®譜同時(shí)可(kě)得(de)到(≤←dào)加速度信号的(de)峰值、峭度以及表征故障信号 調制(zhì)深度的(de)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)∏☆★某外(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(§≠∞de)軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)π♣ 平兩個(gè)方向加速度信号、FFT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜，該軸承> "型号N205，外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，鋼球•γ' 13個(gè)。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81.25 ☆φ₩<Hz。
軸承外(wài)圈故障頻(pín)率為(wèi)：
，簡化(huà)計(jì)算(suàn)公式：
式中n為(wèi)轉速，z為(wèi)鋼球個(gè)數(s↓→↑hù)。根據N205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(hu$'à)計(jì)算(suàn)應等于900/60×13×0.∞£4=78Hz。
