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₩♥↓γ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(jià÷&♣n)。據統計(jì)，在使用(yòng)齒輪和≈♥$(hé)滾動軸承的(de)旋轉機(jī)械設備中，約有→≥(yǒu) 30%的(de)機(jī)械故障是(shì)與÷✘&λ齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾γ★π↑動軸承的(de)振動故障診斷與預報(bà₹✘o)對(duì)于整個(gè)機(jī)械設備正常運行(xíλαng)至關重要(yào)。
齒輪磨損或斷裂及傳動鏈制(zhì)造精度ε≈引起的(de)故障振動信号遠(yuǎn)小(xiǎo)于傳遞扭•♠↑☆矩的(de)高(gāo)頻(pín)齧合振動，由于結構的(de)原 ≤因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷的(de)較低(dī)≥↓頻(pín)振動信号往往遠(yuǎn)小(xiǎo)于滾動軸承複∏γ雜(zá)的(de)寬帶的(de)總振動信号∞₹。因此，用(yòng)通(tōng)常的(de) ₽φFFT譜分(fēn)析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸承的₽¥≥↕(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huì)•σ©♥顯現(xiàn)出調制(zhì)波的(de)πβ×特點。通(tōng)過對(duì)齒輪和(hé)軸承調制(zhì)∞•↑≥波的(de)包絡分(fēn)析進行(xíng)解調處理→♣(lǐ)，可(kě)以分(fēn)離(lí)出調∏≤π↓幅和(hé)載波信息，并根據頻(pín)譜中是λ•(shì)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征頻(pín)率§ ε作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(hé)軸承是(shì)↑™<♠否發生(shēng)故障和(hé)故障的(de)類型。
采用(yòng)的(de)包絡波的(de) Hilbert 解γΩ調技(jì)術(shù)，可(kě)以從(cóng)複雜(zá)的(✔de)寬帶總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín)的(d"±e)故障特征信号。
包絡譜分(fēn)析的(de)流程如(rú$)圖。
Env_Spt 包絡譜分(fēn)≥>析程序 可(kě)同時(shí)對(duì)不€₩γε(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₽λ(pín)譜顯示、Hilbert 變化(huà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn✘σ★ )析。根據需要(yào)對(duì)實測的β&→(de)加速度信号進行(xíng)數(shù)字低¥σ©(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(d<®∞e)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(wè↕©i)某外(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)測γ™$λ量的(de)軸承座垂直和(hé)水(shuǐ)平兩個(g₽è)方向加速度信号、FFT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜>©$，該軸承型号N205，外(wài)徑25mm，內≥♥π(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè)♥₩∏。實測包絡譜基頻(pín)為(wèi) 81&±>δ.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N2™™05軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(su♥♣φ∑àn)應等于900/60×13×0.4=78Hz。
