齒輪傳動和(hé)滾動軸承是(shì)機(jī)電(diàn)行(xíα↓ng)業(yè)中使用(yòng)極廣泛的(₹'↕φde)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σ♣用(yòng)齒輪和(hé)滾動軸承的(φ λde)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(hé)滾動軸承的(de€™ )振動故障診斷與預報(bào)對(duì)于整個(gè)機πα★φ(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( ↕gāo)頻(pín)齧合振動，由于結構的(deβ←)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(yu₽♦±ǎn)小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)"→≈的(de)寬帶的(de)總振動信号。因此，用(yòn§¥♠g)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(x₩∞"iàn)出調制(zhì)波的(de)特點。通(tōngγ¥∏")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σ¥★ 調處理(lǐ)，可(kě)以分(fēn)離(lí)出調幅¥≥§£和(hé)載波信息，并根據頻(pín)譜中是(shì)否存在齒輪€ γφ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(kσ≠£ě)以從(cóng)複雜(zá)的(de)寬帶£§α 總振動信号中分(fēn)離(lí)出較低(dī)頻(pín)₹©的(de)故障特征信号。
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(du₽ ì)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 變化(h₽σ♠uà)包絡波顯示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(duìλ∏)實測的(de)加速度信号進行(xíng)數(sh¥αδ↕ù)字低(dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(d¶↕σe)包絡波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(kě)得(de)到(dλ$←ào)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)平兩個(gè)方向加速度信号、F¶£FT 頻(pín)譜、包絡波形及包絡譜，該軸承型号N₽ 205，外(wài)徑25mm，內(nèi)徑15mm，×β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(wà↑©i)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(su®π↑àn)應等于900/60×13×0.4=78Hz。
