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)，由于長(cháα∏₽ng)時(shí)間(jiān)連續高(¶★gāo)速轉動也(yě)是(shì)最易發生(ש∑→shēng)故障的(de)元件(jiàn)。據統計(jì)，在使用(yònΩλ≠g)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)與齒輪和(hé)軸承損傷有(yǒu)關。齒輪和(hé)滾動ε♥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 δ±扭矩的(de)高(gāo)頻(pín)齧合振動，由于結構÷$的(de)原因滾動軸承內(nèi)外(wài)圈滾道(dào)缺陷的(de)較"•λ低(dī)頻(pín)振動信号往往遠(yu♣≠••ǎn)小(xiǎo)于滾動軸承複雜(zá)的(de)寬帶β✔♣的(de)總振動信号。因此，用(yòng)通∏α>(tōng)常的(de) FFT譜分(fēn§£")析難以診斷齒輪傳動和(hé)滾動軸承的÷®α(de)故障。
故障齒輪和(hé)軸承的(de)振動波形會(huΩ¥$≤ì)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(zhì)¶≥✘波的(de)包絡分(fēn)析進行(xíng)解調處理(l∏✘ǐ)，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)否存在齒輪和(hé)軸承故障特征♠♠α'頻(pín)率作(zuò)為(wèi)判據來(lái)診斷齒輪和(h♦♦&→é)軸承是(shì)否發生(shēng)故障和(hé)故障的(de)類型π"。
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(fē₩∏n)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 包絡譜分(fēn)析程序♠↕♦× 可(kě)同時(shí)對(duì)不(bùδ¶∞)同部位或不(bù)同方向共1、2或4個(gè)加速度計(jì)測量的(d≠₩'∞e)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$σ✔示以及包絡譜分(fēn)析。根據需要(yào)對(duì)實★≥←測的(de)加速度信号進行(xíng)數(shù)字低(☆™dī)通(tōng)或帶通(tōng)濾波。在獲得(d₹®↔↕e)包絡波形和(hé)包絡譜同時(shí)可(kě)得(de)到(dào)加速>♥ 度信号的(de)峰值、峭度以及表征故障信号調制(zhì)深度的(dδβe)包絡譜值。
以下(xià)一(yī)組圖形為(wèi)某±↓$↑外(wài)圈故障軸承在900轉下(xià)測量的(de)軸承座垂直和(h★↑é)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25m¥< ¶m，內(nèi)徑15mm，鋼球13個(gè)。實測包絡譜基頻(p₹•ín)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N¶σ♦205軸承外(wài)圈故障頻(pín)率簡化(huà)計(jì)算(su≈≠àn)應等于900/60×13×0.4=7≤♦8Hz。
