这个例子展示了如何分析从使用时间同步平均和包络光谱的齿轮箱的振动信号。这些功能是在齿轮箱,其中包含多个旋转部件的预测性维护是特别有用的:齿轮,轴和轴承。gydF4y2Ba
该实例生成并分析了轴以固定速度旋转的齿轮箱的振动数据。时间同步平均用于隔离与特定轴或齿轮的振动组件,并平均出所有其他组件。包络谱在识别引起高频冲击的局部轴承故障方面特别有用。gydF4y2Ba
考虑一个理想化的齿轮箱,该齿轮由带有35齿齿轮的13齿齿轮啮合。小齿轮耦合到连接到原动机的输入轴。齿轮连接到输出轴。轴由齿轮箱壳体上的滚子轴承支撑金宝app。两个加速度计,gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba ,分别放置在轴承和变速箱壳体上。加速度计以20千赫的采样率工作。gydF4y2Ba
小齿轮以速度旋转gydF4y2Ba = 22.5 Hz或1350转/分钟。齿轮与输出轴的转速为gydF4y2Ba
.gydF4y2Ba
齿啮合频率,也称为齿轮啮合频率,是齿轮和小齿轮的齿定期啮合的速率:gydF4y2Ba
.gydF4y2Ba
fs = 20 e3;gydF4y2Ba采样率(Hz)gydF4y2BaNp = 13;gydF4y2Ba小齿轮上的齿数gydF4y2Bang = 35;gydF4y2Ba上的齿轮齿的数量%gydF4y2BaFpin = 22.5;gydF4y2Ba%小齿轮(输入)轴频率(Hz)gydF4y2Bafgear = fpin * np / ng;gydF4y2Ba%齿轮(输出)轴频率(Hz)gydF4y2BafMesh = fPin * Np;gydF4y2Ba%齿轮网频率(Hz)gydF4y2Ba
为小齿轮和齿轮产生振动波形。模型振动为正弦波发生在主轴齿轮啮合频率。分析20秒的振动数据。gydF4y2Ba
齿轮网波形负责发射负载,因此具有最高的振动幅度。gydF4y2Ba 记录振动贡献从两个轴和齿轮啮合。在本实验中,研究了轴承滚动元件对记录的振动信号的贡献gydF4y2Ba 被认为是可以忽略不计。可视化无噪声振动信号的一部分。gydF4y2Ba
t = 0:1 / fs: 20:1 / fs;vfIn = 0.4 * sin(2 *π* fPin * t);gydF4y2Ba%齿轮波形gydF4y2BavfOut = 0.2 * sin(2 *π* fGear * t);gydF4y2Ba%齿轮波形gydF4y2BavMesh =罪(2 *π* fMesh * t);gydF4y2Ba%齿轮啮合波形gydF4y2Ba情节(T,vfIn + vfOut + VMESH)XLIM([0 0.25])xlabel(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba) ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
假设齿轮的一个齿遭受局部故障,如剥落。这导致高频冲击发生一次齿轮的旋转。gydF4y2Ba
局部故障造成的冲击持续时间小于齿啮合的持续时间。齿轮齿面上的凹痕在冲击期间产生高频振荡。冲击频率取决于变速箱部件的特性及其固有频率。在这个例子中,它被任意假定的影响造成一个2千赫振动信号,并发生在持续时间的8%左右gydF4y2Ba1 / fMeshgydF4y2Ba
,或0.25毫秒。齿轮每转动一次,冲击就重复一次。gydF4y2Ba
IPF = FGEAR;Fimpact = 2000;timpact = 0:1 / FS:2.5E-4-1 / FS;ximpact = sin(2 * pi * fimpact * timpact)/ 3;gydF4y2Ba
使冲击定期用梳子功能卷积它。gydF4y2Ba
xComb = 0(大小(t));IND =(0.25 * FS / FMESH):( FS / IPF):长度(t);IND =圆形(IND);xcomb(ind)= 1;xper = 2 * conv(xcomb,ximpact,gydF4y2Ba“相同”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
添加故障信号gydF4y2Ba水稻播种期及秧龄gydF4y2Ba
转向竖井信号。为无故障齿轮和故障齿轮的输出信号添加高斯白噪声来建模输出gydF4y2Ba
.gydF4y2Ba
vNoFault = vfIn + vfOut + vesh;vFault = vNoFault + xPer;vNoFaultNoisy = vNoFault + randn(size(t))/5;vFaultNoisy = vFault + randn(size(t))/5;gydF4y2Ba
可视化的时间历史的一个片段。冲击位置上的情节由倒红色三角形故障的齿轮表示。他们几乎没有什么区别。gydF4y2Ba
次要情节(2,1,1)情节(t, vNoFaultNoisy)包含(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba) ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba) xlim([0.0 0.3]) ylim([-2.5 2.5]) title(gydF4y2Ba“健康齿轮的噪声信号”gydF4y2Ba)副区(2,1,2)情节(T,vFaultNoisy)xlabel(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba) ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba) xlim([0.0 0.3]) ylim([-2.5 2.5]) title(gydF4y2Ba“故障齿轮的噪声信号”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba在gydF4y2BaMarkX = t(印第安纳州(1:3));挞伐= 2.5;情节(MarkX挞伐,gydF4y2Ba“房车”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“红色”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba
局部齿故障引起分布式边带出现在齿轮啮合频率的附近:gydF4y2Ba
计算健康和故障齿轮的频谱。指定一个频率范围,包括8.35 Hz和22.5 Hz的轴频率和292.5 Hz的齿轮啮合频率。gydF4y2Ba
[Spect,f] = pspectrum([vFaultNoisy' vNoFaultNoisy'],fs,gydF4y2Ba'surformresolution'gydF4y2Ba, 0.2,gydF4y2Ba'FrequencyLimits'gydF4y2Ba500年[0]);gydF4y2Ba
绘制的光谱。由于故障的齿轮,而不是小齿轮,边带预计出现在gydF4y2Ba
和间隔gydF4y2Ba
在光谱上分开。光谱显示了预期的峰在gydF4y2BafGeargydF4y2Ba
,gydF4y2BafPingydF4y2Ba
,gydF4y2BafMeshgydF4y2Ba
.然而,信号中存在噪声使得边带峰值gydF4y2Ba
无法区分。gydF4y2Ba
图绘图(f,10 * log10(spect(:,1)),f,10 * log10(spect(:,2)),gydF4y2Ba“:”gydF4y2Ba)包含(gydF4y2Ba的频率(赫兹)gydF4y2Ba) ylabel (gydF4y2Ba的功率谱(dB)gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(fGear 0gydF4y2Ba“房车”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“红色”gydF4y2Ba)情节(fPin 0,gydF4y2Ba'gv'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“绿色”gydF4y2Ba)情节(fMesh 0,gydF4y2Ba“bv”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba'蓝色'gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba传奇(gydF4y2Ba“错误”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba'健康'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba'F_ {齿轮}'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“f{齿轮}”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“f{网}”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
放大齿轮啮合频率附近。创建一个网格的齿轮和小齿轮边带gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba .gydF4y2Ba
图P1 =情节(F,10 *日志10(SPECT(:,1)));xlabel(gydF4y2Ba的频率(赫兹)gydF4y2Ba) ylabel (gydF4y2Ba的功率谱(dB)gydF4y2Baylim([-70 -40])保持gydF4y2Ba在gydF4y2Bap2 =情节(f, 10 * log10 (Spect (:, 2)));谐波= 5;SBandsGear = (fMesh + fGear。*谐波);(X1, Y1) = meshgrid (SBandsGear ylim);SBandsPinion = (fMesh + fPin。*谐波);(X2, Y2) = meshgrid (SBandsPinion ylim);p3 =情节(X1, Y1,gydF4y2Ba“:r”gydF4y2Ba);P4 =情节(X2,Y2,gydF4y2Ba”:k”gydF4y2Ba);持有gydF4y2Ba从gydF4y2Ba[p1 p2 p3(1) p4(1)],{gydF4y2Ba“有缺陷的装置”gydF4y2Ba;gydF4y2Ba“健康齿轮”gydF4y2Ba;gydF4y2Ba“f{边带、齿轮}”gydF4y2Ba;gydF4y2Ba“f{边带,齿轮}”gydF4y2Ba})gydF4y2Ba
目前尚不清楚峰值是否与齿轮侧带一致gydF4y2Ba .gydF4y2Ba
注意,在齿轮边带分离峰值是困难的,gydF4y2Ba 和小齿轮边带,gydF4y2Ba .前一节演示了分离峰值和确定小齿轮或齿轮是否受故障影响的困难。时间同步平均平均出零平均随机噪声和任何波形与特定轴的频率无关。这使得故障检测过程更容易。gydF4y2Ba
使用的函数gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba
为小齿轮和齿轮产生时间同步的波形。gydF4y2Ba
指定小齿轮时间同步的脉冲。计算时间同步平均用于小齿轮10个旋转。gydF4y2Ba
TPulsein = 0:1 / FPIN:MAX(T);Tapin = TSA(VFAULTNOISY,FS,TPULSEIN,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);gydF4y2Ba
指定齿轮时间同步的脉冲。计算时间同步平均的齿轮10个旋转。gydF4y2Ba
tPulseOut = 0:1 / fGear:马克斯(t);tPulseOut taGear = tsa (vFaultNoisy fs,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);gydF4y2Ba
可视化的时间同步信号,用于单次旋转。的影响是看到用于齿轮的时间同步的平均信号比较容易,而它被平均掉的小齿轮轴。的冲击的位置,在图上指示与标记,具有比相邻的齿轮啮合峰的更高的幅度。gydF4y2Ba
TSAgydF4y2Ba
没有输出参数的功能绘制与当前图中的每个信号段对应的时间同步平均信号和时域信号。gydF4y2Ba
图次要情节(2,1,1)tsa (fs, vFaultNoisy tPulseIn,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Baxlim([0.5 1.5]) ylim([-2 2]) title(gydF4y2Ba“TSA小齿轮信号”gydF4y2Ba次要情节(2,1,2)tsa (fs, vFaultNoisy tPulseOut,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Baxlim([0.5 1.5]) ylim([-2 2]) title(gydF4y2Ba“TSA齿轮信号”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba在gydF4y2Ba图(1.006,2,gydF4y2Ba“房车”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“红色”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba
计算时间同步平均齿轮信号的功率谱。指定一个频率范围,涵盖15个齿轮边带在任何一方的齿轮啮合频率292.5 Hz。注意这里的峰值gydF4y2Ba .gydF4y2Ba
图pspectrum (taGear fs,gydF4y2Ba'surformresolution'gydF4y2Ba, 2.2,gydF4y2Ba'FrequencyLimits'gydF4y2Ba,[200 400])谐波= -15:15;SBandsGear = (fMesh + fGear。*谐波);(X1, Y1) = meshgrid (SBandsGear ylim);[XM, YM] = meshgrid (fMesh ylim);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba绘图(XM,YM,gydF4y2Ba“——k”gydF4y2Ba(X1, Y1,gydF4y2Ba“:r”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba的功率谱gydF4y2Ba,gydF4y2Ba齿轮啮合频率的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“f{边带、齿轮}”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba标题(gydF4y2Ba“TSA齿轮(输出轴)”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
可视化的同一频率范围内的时间同步的平均小齿轮信号的功率谱。这一次,情节网格线在gydF4y2Ba 频率的位置。gydF4y2Ba
图pspectrum(taPin,FS,gydF4y2Ba'surformresolution'gydF4y2Ba,5.8,gydF4y2Ba'FrequencyLimits'gydF4y2Ba,[200 400]) SBandsPinion = (fMesh+fPin.*谐波);(X2, Y2) = meshgrid (SBandsPinion ylim);[XM, YM] = meshgrid (fMesh ylim);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba绘图(XM,YM,gydF4y2Ba“——b”gydF4y2BaX2, Y2,gydF4y2Ba”:k”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba的功率谱gydF4y2Ba,gydF4y2Ba齿轮啮合频率的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“f{边带,齿轮}”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba标题(gydF4y2Ba“TSA小齿轮(输入轴)”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
注意在。处没有明显的峰gydF4y2Ba 的阴谋。gydF4y2Ba
原始信号的功率谱包含来自两个不同轴的波形,以及噪声。很难区分边带谐波。然而,在时间同步平均齿轮信号的频谱上,观察到边带位置有显著的峰值。同时观察边带大小的不均匀性,这是齿轮局部故障的一个指标。另一方面,时间同步平均小齿轮信号的频谱中没有边带峰值。这有助于我们得出结论,小齿轮是潜在健康的。gydF4y2Ba
通过平均不相关的波形gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba
功能有助于识别故障齿轮看边带谐波。当需要从带有多个轴和齿轮的变速箱中提取对应于单个轴的振动信号时,这个功能特别有用。gydF4y2Ba
分布式齿轮故障,例如偏心或齿轮错位[1],导致围绕齿轮网频率的整数倍数狭窄地分组的更高级别的边带。gydF4y2Ba
为了模拟分布式故障,在齿轮啮合频率的两侧引入三个幅值减小的边带分量。gydF4y2Ba
显然=三3;SideBandAmp = [0.02 0.1 0.4 0 0.4 0.1 0.02];gydF4y2Ba%边带振幅gydF4y2BaSideBandFreq = fMesh + sideband *fPin;gydF4y2Ba%边带频率gydF4y2BavSideBands = SideBandAmp * sin(2 *π* SideBandFreq”。* t);gydF4y2Ba
将边带信号添加到振动信号。这导致幅度调制。gydF4y2Ba
vPinFaultNoisy = vFaultNoisy + vsideband;gydF4y2Ba
可视化一段受分布式故障影响的齿轮箱的时间历史。gydF4y2Ba
plot(t,vPinFaultNoisy) xlim([0.6 0.85]) xlabel(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba) ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba) 标题(gydF4y2Ba“边带调制的影响”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
重新计算小齿轮和齿轮的时间同步平均信号。gydF4y2Ba
Tapin = TSA(VPINFAULTNOISY,FS,TPULSEIN,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);tPulseOut taGear = tsa (vFaultNoisy fs,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);gydF4y2Ba
可视化时间同步平均信号的功率谱。小齿轮的时间同步平均信号中的三个边带更加明显,表示存在分布式故障。然而,时间同步平均档位信号的光谱保持不变。gydF4y2Ba
子图(2,1,1)PSPectrum(Tapin,FS,gydF4y2Ba'surformresolution'gydF4y2Ba,5.8,gydF4y2Ba'FrequencyLimits'gydF4y2Ba400年[200])gydF4y2Ba在gydF4y2Ba图(X2,Y2,gydF4y2Ba”:k”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba“功率谱”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“f{边带,齿轮}”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba'南'gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba标题(gydF4y2Ba“TSA小齿轮(输入轴)”gydF4y2Ba次要情节(2,1,2)pspectrum (taGear fs,gydF4y2Ba'surformresolution'gydF4y2Ba, 2.2,gydF4y2Ba'FrequencyLimits'gydF4y2Ba400年[200])gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(X1, Y1,gydF4y2Ba“:r”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba“功率谱”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“f{边带、齿轮}”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba标题(gydF4y2Ba“TSA齿轮(输出轴)”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
总之,gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba
函数有助于从整体振动信号中提取齿轮和小齿轮的贡献。这反过来又有助于识别受本地化和分布式故障影响的特定组件。gydF4y2Ba
在一个滚动元件轴承的局部故障可能发生在外圈,内圈,笼,或滚动元件。这些故障中的每一个的特征在于,它自己的频率,这通常是由制造商列出的或从轴承的规格来计算。从局部故障的冲击在轴承和响应换能器[2]之间的齿轮箱结构产生高频振动。假设,在齿轮箱中的齿轮是健康和支撑所述小齿轮轴的轴承中的一个是通过在内圈的局部故障的影响。金宝app忽略在分析径向载荷的影响。gydF4y2Ba
轴承的节径为12厘米,有8个滚动元件。每个滚动元件的直径为2厘米。接触角gydF4y2Ba 是gydF4y2Ba .在分析轴承振动时,通常将加速度计放置在轴承座上。加速度测量由gydF4y2Ba ,加速度计位于故障轴承外壳上。gydF4y2Ba
限定用于轴承的参数。gydF4y2Ba
n = 8;gydF4y2Ba%滚动元件轴承数量gydF4y2Bad = 0.02;gydF4y2Ba%滚动元件直径gydF4y2Bap = 0.12;gydF4y2Ba轴承节径%gydF4y2BathetaDeg = 15;gydF4y2Ba以度%接触角gydF4y2Ba
当滚动元件通过内圈的局部故障时,就会发生冲击。这种情况发生的速率是球的内部传递频率(BPFI)。BPFI可以使用gydF4y2Ba
.gydF4y2Ba
bpf = n*fPin/2*(1 + d/p* cod (thetaDeg))gydF4y2Ba
bpfi = 104.4889gydF4y2Ba
模型每次冲击都会被kaiser窗口窗口窗口的3 kHz正弦曲线。缺陷导致轴承的一系列5毫秒的影响。凹坑的早期阶段的脉冲覆盖高达约100kHz的宽频率范围[2]。gydF4y2Ba
fImpact = 3000;tImpact = 0:1 / fs: 5 e-3-1 / fs;xImpact =罪(2 *π* fImpact * tImpact)。*凯撒(长度(tImpact), 40) ';gydF4y2Ba
使冲击定期用梳子功能卷积它。自从gydF4y2Ba 更靠近轴承,调节冲击的幅度,使得它相对于记录的齿轮箱振动信号突出gydF4y2Ba .gydF4y2Ba
xComb = 0(大小(t));xComb(1:圆(fs / bpfi):结束)= 1;xBper = 0.33 * conv (xComb xImpact,gydF4y2Ba“相同”gydF4y2Ba);gydF4y2Ba
可视化的冲击信号。gydF4y2Ba
xlim([0 0.05]) xlabel(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba) ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba) 标题(gydF4y2Ba“影响因局部故障对轴承的内圈”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
在健康齿轮箱的振动信号中加入周期性轴承故障。gydF4y2Ba
vNoBFaultNoisy = vNoFault + randn(size(t))/5;vBFaultNoisy = xBper + vNoFault + randn(size(t))/5;gydF4y2Ba
计算信号的频谱。可视化较低频率的频谱。创建一个前十个BPFI谐波的网格。gydF4y2Ba
pspectrum([vBFaultNoisy 'vNoBFaultNoisy'],FSgydF4y2Ba'surformresolution'gydF4y2Ba1,gydF4y2Ba'FrequencyLimits'gydF4y2Ba,[0 10 * BPFI])图例(gydF4y2Ba“受损”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba'健康'gydF4y2Ba) 标题(gydF4y2Ba'轴承振动谱'gydF4y2Ba) 网格gydF4y2Ba从gydF4y2BaharmImpact = (0:10) * bpfi;(X, Y) = meshgrid (harmImpact ylim);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(X / 1000 YgydF4y2Ba”:k”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba'健康'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“受损”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“BPFI谐波”gydF4y2Ba) xlim ([0 10 * bpfi] / 1000)gydF4y2Ba从gydF4y2Ba
在频谱的低端,轴和网格频率及其顺序掩盖了其他特征。健康轴承的频谱和损坏轴承的频谱是无法区分的。这一缺陷凸显了有必要采用一种方法来隔离轴承故障。gydF4y2Ba
BPFI依赖于该比率gydF4y2Ba
以及接触角的余弦gydF4y2Ba
.对于BPFI不合理的表达式意味着轴承影响是不同步的与轴转速的整数倍。的gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba
函数在这种情况下是没有用的,因为它可以平均影响。影响并不存在于每个平均段的同一位置。gydF4y2Ba
这个函数gydF4y2BaenvspectrumgydF4y2Ba
(包络线的频谱)进行幅度解调,并且在提取关于高频影响的信息是有用的。gydF4y2Ba
计算并绘制包络信号及其频谱。比较有无轴承故障的信号的包络谱。可视化较低频率的频谱。创建一个前十个BPFI谐波的网格。gydF4y2Ba
图envSpectrum([VNobfaultNoisy'VBFaultNoisy'],FS)XLIM([0 10 * BPFI] / 1000)[x,y] = meshgrid(almimpact,ylim);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(X / 1000 YgydF4y2Ba”:k”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba'健康'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“受损”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“BPFI谐波”gydF4y2Ba) xlim ([0 10 * bpfi] / 1000)gydF4y2Ba从gydF4y2Ba
可以观察到,由于信号受到噪声污染,BPFI峰值在包络谱中并不突出。回想一下,表演gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba
平均噪声对于轴承故障分析而言不用是有用的,因为它也平均了冲击信号。gydF4y2Ba
的gydF4y2BaenvspectrumgydF4y2Ba
功能提供了一个内置的可用于感兴趣的带外噪声去除过滤器。适用的在3.125 kHz和4.167 kHz的宽中心的顺序200的带通滤波器。gydF4y2Ba
Fc = 3125;BW = 4167;envspectrum ([vNoBFaultNoisy ' vBFaultNoisy '], fs,gydF4y2Ba“方法”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba希尔伯特的gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“FilterOrder”gydF4y2Ba, 200,gydF4y2Ba'乐队'gydF4y2Ba[Fc的BW / 2的Fc + BW / 2])= harmImpact(0:10)* BPFI;(X, Y) = meshgrid (harmImpact ylim);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(X / 1000 YgydF4y2Ba”:k”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba'健康'gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“受损”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“BPFI谐波”gydF4y2Ba) xlim ([0 10 * bpfi] / 1000)gydF4y2Ba从gydF4y2Ba
包络的频谱有效带来在通带中的内容到基带,并因此显示了显着的峰在低于1千赫的谐波BPFI存在。这有助于断定该轴承的内圈可能损坏的。gydF4y2Ba
在这种情况下,有故障的轴承的频谱清楚地示出了由冲击频率调制BPFI谐波。可视化这种现象在谱中,靠近到3kHz的冲击频率。gydF4y2Ba
图pspectrum([vBFaultNoisy 'vNoBFaultNoisy'],FSgydF4y2Ba'surformresolution'gydF4y2Ba1,gydF4y2Ba'FrequencyLimits'gydF4y2Ba(bpfi * [10] -10 + fImpact))传说(gydF4y2Ba“受损”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba'健康'gydF4y2Ba) 标题(gydF4y2Ba'轴承振动谱'gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
观察峰与峰之间的频率分离等于BPFI。gydF4y2Ba
这个例子使用时间同步平均分离振动信号与小齿轮和齿轮。此外,gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba
还能减弱随机噪声。在速度波动(和负载[2])的情况下,订单跟踪可以用作gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba
以轴旋转角度重叠信号。时间同步平均值也用于实验条件,以衰减轴速度小变化的影响。gydF4y2Ba
宽带频率分析可以作为[3]轴承故障分析的一个很好的起点。然而,当轴承冲击频率附近的频谱包含其他成分的贡献时,如齿轮箱中齿轮啮合频率的高次谐波,它的用处是有限的。在这种情况下,包络分析是有用的。这个函数gydF4y2BaenvspectrumgydF4y2Ba
可用于提取故障轴承的包络信号和频谱,作为轴承磨损和损坏的指标。gydF4y2Ba
谢弗,科尼利厄斯和帕雷什·格达尔。gydF4y2Ba实用机械振动分析和预测性维护。gydF4y2Ba阿姆斯特丹:爱思唯尔出版社,2004年。gydF4y2Ba
Randall,Robert Bond。gydF4y2Ba基于振动的状态监测:工业,航空航天和汽车应用。gydF4y2Ba英国奇切斯特:约翰·威利父子公司,2011。gydF4y2Ba
莱西,s . J。gydF4y2Ba轴承振动分析综述。gydF4y2Ba(来自:http://www.maintenanceonline.co.uk/maintenanceonline/content_images/p32 - 42% - 20 - lacey%20paper%20m&am.pdf)gydF4y2Ba
布兰德,安德斯。gydF4y2Ba噪声和振动分析:信号分析和实验程序gydF4y2Ba.英国奇切斯特:约翰·威利父子公司,2011。gydF4y2Ba
envspectrumgydF4y2Ba
|gydF4y2BapspectrumgydF4y2Ba
|gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba