旋转机械的振动分析gydF4y2Ba

产生高频影响当地断层引起的齿gydF4y2Ba

假设一个齿轮的牙齿正在遭受等当地断层碎裂。这导致高频影响每旋转齿轮发生一次。gydF4y2Ba

当地故障原因的影响持续时间短于轮齿啮合的持续时间。影响齿轮的齿面产生高频振荡的持续时间的影响。频率的影响取决于变速箱组件属性及其固有频率。在本例中,它是任意假定影响导致2千赫振动信号和发生在约8%的时间gydF4y2Ba1 / fMeshgydF4y2Ba或0.25毫秒。每个齿轮的旋转影响重复一次。gydF4y2Ba

ipf = fGear;fImpact = 2000;tImpact = 0:1 / fs: 2.5 e-4-1 / fs;xImpact =罪(2 *π* fImpact * tImpact) / 3;gydF4y2Ba

做周期性的影响,用梳子卷积函数。gydF4y2Ba

xComb = 0(大小(t));印第安纳州= (0.25 * fs / fMesh): (fs / ipf):长度(t);印第安纳州=圆(印第安纳州);xComb(印第安纳州)= 1;水稻播种期及秧龄= 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轴信号。添加高斯白噪声,输出信号为无疵点和故障齿轮模型的输出gydF4y2Ba ${\mathrm{一个gydF4y2Ba}}_{\mathrm{2gydF4y2Ba}}$。gydF4y2Ba

vNoFault = vfIn + vfOut + vMesh;vFault = vNoFault +水稻播种期及秧龄;vNoFaultNoisy = vNoFault + randn(大小(t)) / 5;vFaultNoisy = vFault + randn(大小(t)) / 5;gydF4y2Ba

想象一段时间的历史。影响齿轮缺陷的位置显示在图的红色倒三角形。他们几乎无法区分。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])标题(gydF4y2Ba“健康齿轮噪声信号”gydF4y2Ba次要情节(2,1,2)情节(t, vFaultNoisy)包含(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba)xlim ([0.0 - 0.3]) ylim([-2.5 - 2.5])标题(gydF4y2Ba“有缺陷的齿轮噪声信号”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

比较信号的功率谱gydF4y2Ba

局部齿故障导致分布式显然出现在齿轮啮合频率的小区:gydF4y2Ba

计算的频谱健康和有缺陷的齿轮。指定一个频率范围,包括轴频率在8.35赫兹和22.5赫兹和齿轮啮合频率为292.5赫兹。gydF4y2Ba

[Spect f] = pspectrum ([vFaultNoisy ' vNoFaultNoisy '], fs,gydF4y2Ba“FrequencyResolution”gydF4y2Ba,0.2,gydF4y2Ba“FrequencyLimits”gydF4y2Ba500年[0]);gydF4y2Ba

绘制光谱。因为故障齿轮和小齿轮,显然预计将出现在gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{齿轮gydF4y2Ba}}$和间隔gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{齿轮gydF4y2Ba}}$在光谱分开。光谱显示预期的高峰gydF4y2BafGeargydF4y2Ba,gydF4y2BafPingydF4y2Ba,gydF4y2BafMeshgydF4y2Ba。然而,信号中噪声的存在使得边带山峰gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{齿轮gydF4y2Ba}}$无法区分。gydF4y2Ba

图绘制(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“全球之声”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“绿色”gydF4y2Ba)情节(fMesh 0,gydF4y2Ba“bv”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“MarkerFaceColor”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“蓝”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

放大齿轮啮合频率的小区。创建一个网格的齿轮和齿轮显然gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{齿轮gydF4y2Ba}}$和gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{小齿轮gydF4y2Ba}}$。gydF4y2Ba

图p1 =情节(f, 10 * log10 (Spect (: 1)));包含(gydF4y2Ba的频率(赫兹)gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba的功率谱(dB)gydF4y2Ba)xlim(340年[250])ylim (-40 [-70])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传奇([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

目前还不清楚如果峰值与齿轮显然对齐gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{齿轮gydF4y2Ba}}$。gydF4y2Ba

Time-Synchronous平均应用于振动信号的输出gydF4y2Ba

请注意,很难单独的齿轮显然的山峰,gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{边带gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{齿轮gydF4y2Ba}}$,小齿轮显然gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{边带gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{小齿轮gydF4y2Ba}}$。前一节演示了分离困难高峰和确定齿轮的齿轮或受断层影响。Time-synchronous平均平均零均值随机噪声和任何波形与频率无关的特定的轴。这使得故障检测的过程更容易。gydF4y2Ba

使用的函数gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba生成时间同步的波形为小齿轮和齿轮。gydF4y2Ba

指定时间同步脉冲小齿轮。计算time-synchronous平均10小齿轮的转动。gydF4y2Ba

tPulseIn = 0:1 / fPin:马克斯(t);tPulseIn taPin = tsa (vFaultNoisy fs,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);gydF4y2Ba

指定时间同步脉冲的装置。计算time-synchronous平均10旋转的齿轮。gydF4y2Ba

tPulseOut = 0:1 / fGear:马克斯(t);tPulseOut taGear = tsa (vFaultNoisy fs,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);gydF4y2Ba

想象一个旋转的时间同步信号。上的影响是比较容易看到time-synchronous平均信号装置,虽然平均小齿轮轴。的位置的影响,指出在情节上标记,振幅高于邻近齿轮啮合的山峰。gydF4y2Ba

运输安全管理局gydF4y2Ba函数没有输出参数块time-synchronous平均信号和对应的时域信号信号段在当前图。gydF4y2Ba

图次要情节(2,1,1)tsa (fs, vFaultNoisy tPulseIn,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba(10)xlim [0.5 - 1.5]) ylim(2[2])标题(gydF4y2Ba“小齿轮TSA信号”gydF4y2Ba次要情节(2,1,2)tsa (fs, vFaultNoisy tPulseOut,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba(10)xlim [0.5 - 1.5]) ylim(2[2])标题(gydF4y2Ba“TSA信号装置”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

可视化Time-Synchronous平均信号的功率谱gydF4y2Ba

计算平均time-synchronous齿轮信号的功率谱。指定一个频率范围覆盖15齿轮啮合的齿轮两侧显然292.5赫兹的频率。注意到山峰在gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{齿轮gydF4y2Ba}}$。gydF4y2Ba

图pspectrum (taGear fs,gydF4y2Ba“FrequencyResolution”gydF4y2Ba,2.2,gydF4y2Ba“FrequencyLimits”gydF4y2Ba400年[200])谐波=高级将领;SBandsGear = (fMesh + fGear。*谐波);(X1, Y1) = meshgrid (SBandsGear ylim);[XM, YM] = meshgrid (fMesh ylim);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(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time-synchronous平均功率谱的齿轮信号在相同的频率范围。这一次,绘制网格线gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{小齿轮gydF4y2Ba}}$频率的位置。gydF4y2Ba

图pspectrum (taPin fs,gydF4y2Ba“FrequencyResolution”gydF4y2Ba,5.8,gydF4y2Ba“FrequencyLimits”gydF4y2Ba400年[200])SBandsPinion = (fMesh + fPin。*谐波);(X2, Y2) = meshgrid (SBandsPinion ylim);[XM, YM] = meshgrid (fMesh ylim);持有gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(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齿轮(输入轴)”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

注意到没有著名的山峰gydF4y2Ba ${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{年代gydF4y2Ba}\mathrm{idegydF4y2Ba}\mathrm{bgydF4y2Ba}\mathrm{和gydF4y2Ba},gydF4y2Ba\mathrm{小齿轮gydF4y2Ba}}$的阴谋。gydF4y2Ba

原始信号的功率谱包含波形从两个不同的轴,以及噪声。很难区分边带谐波。然而,观察著名山峰上频谱边带位置的平均time-synchronous齿轮信号。也观察边带模的不均匀性,在齿轮局部故障的一项指标。另一方面,边带山峰是缺席time-synchronous平均小齿轮信号的频谱。这有助于我们得出结论,齿轮可能是健康的。gydF4y2Ba

通过平均不相关的波形,gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba函数帮助识别错误的齿轮通过观察边带谐波。此功能特别有用当需要提取振动信号对应于一个轴,从一个与多个轴和齿轮变速箱。gydF4y2Ba

添加一个分布式故障齿轮和把它在振动信号的影响gydF4y2Ba

分布式齿轮故障,如偏心或齿轮错位[1],导致高级显然是勉强围绕齿轮啮合频率的整数倍。gydF4y2Ba

模拟分布式故障,介绍三个边带组件减幅两边的齿轮啮合频率。gydF4y2Ba

显然=三3;SideBandAmp = [0 0.02 0.1 0.4 0.4 0.1 0.02];gydF4y2Ba%边带振幅gydF4y2BaSideBandFreq = fMesh +显然* fPin;gydF4y2Ba%边带频率gydF4y2BavSideBands = SideBandAmp * sin(2 *π* SideBandFreq”。* t);gydF4y2Ba

添加振动信号的边带信号。这导致振幅调制。gydF4y2Ba

vPinFaultNoisy = vFaultNoisy + vSideBands;gydF4y2Ba

想象一段时间历史的变速箱分布式故障的影响。gydF4y2Ba

情节(t, vPinFaultNoisy) xlim([0.6 - 0.85])包含(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba)标题(gydF4y2Ba“边带调制的影响”gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

验算time-synchronous平均信号小齿轮和齿轮。gydF4y2Ba

tPulseIn taPin = tsa (vPinFaultNoisy fs,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);tPulseOut taGear = tsa (vFaultNoisy fs,gydF4y2Ba“NumRotations”gydF4y2Ba10);gydF4y2Ba

可视化time-synchronous平均信号的功率谱。平均的三个显然time-synchronous齿轮更明显的信号表明分布式的存在的缺点。然而,平均time-synchronous齿轮信号的频谱保持不变。gydF4y2Ba

次要情节(2,1,1)pspectrum (taPin fs,gydF4y2Ba“FrequencyResolution”gydF4y2Ba,5.8,gydF4y2Ba“FrequencyLimits”gydF4y2Ba400年[200])gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(X2, Y2,gydF4y2Ba”:k”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba的功率谱gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“f{边带,齿轮}”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“位置”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“南”gydF4y2Ba)举行gydF4y2Ba从gydF4y2Ba标题(gydF4y2Ba“TSA齿轮(输入轴)”gydF4y2Ba次要情节(2,1,2)pspectrum (taGear fs,gydF4y2Ba“FrequencyResolution”gydF4y2Ba,2.2,gydF4y2Ba“FrequencyLimits”gydF4y2Ba400年[200])gydF4y2Ba在gydF4y2Ba情节(X1, Y1,gydF4y2Ba“:r”gydF4y2Ba)传说(gydF4y2Ba的功率谱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功能有助于提取齿轮和小齿轮的贡献整体振动信号。这反过来帮助识别的特定组件本地化和分布式故障影响。gydF4y2Ba

滚动轴承故障的振动分析gydF4y2Ba

在滚动轴承局部故障可能发生在比赛外,内部的种族、笼子或滚动的元素。这些故障的特点是自己的频率,通常由制造商上市或计算的轴承规格。从局部断层产生高频振动产生影响轴承之间的齿轮箱结构和响应传感器[2]。假设齿轮变速箱的健康和支持小齿轮轴的轴承之一是影响局部故障的竞赛。万博1manbetx忽略径向载荷的影响的分析。gydF4y2Ba

轴承,节圆直径12厘米,有八个滚动的元素。每个滚动体的直径2厘米。的接触角gydF4y2Ba $\mathrm{\theta gydF4y2Ba}$是gydF4y2Ba ${\mathrm{15gydF4y2Ba}}^{\circ gydF4y2Ba}$。常见的做法是把轴承箱上的加速度计在分析轴承振动。加速度测量记录gydF4y2Ba ${\mathrm{一个gydF4y2Ba}}_{\mathrm{1gydF4y2Ba}}$,一个加速度计位于故障轴承箱。gydF4y2Ba

轴承的参数定义。gydF4y2Ba

n = 8;gydF4y2Ba%滚动体轴承的数量gydF4y2Bad = 0.02;gydF4y2Ba%的直径滚动的元素gydF4y2Bap = 0.12;gydF4y2Ba%的节圆直径轴承gydF4y2BathetaDeg = 15;gydF4y2Ba%的接触角度gydF4y2Ba

影响发生当一个滚动体通过局部断层内部比赛。这是球的速度通过frequency-inner种族(BPFI)。BPFI可以计算使用gydF4y2Ba

$${\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{BPFIgydF4y2Ba}}=gydF4y2Ba\frac{\mathit{ngydF4y2Ba}{\times gydF4y2Ba\mathit{fgydF4y2Ba}}_{\mathrm{销gydF4y2Ba}}}{\mathrm{2gydF4y2Ba}}(gydF4y2Ba\mathrm{1gydF4y2Ba}+gydF4y2Ba\frac{\mathit{dgydF4y2Ba}}{\mathit{pgydF4y2Ba}}\mathrm{因为gydF4y2Ba}\mathrm{\theta gydF4y2Ba})gydF4y2Ba$$。gydF4y2Ba

bpfi = n * fPin / 2 * (1 + d / p * cosd (thetaDeg))gydF4y2Ba

bpfi = 104.4889gydF4y2Ba

模型中每个影响3千赫正弦信号窗口的Kaiser窗。缺陷导致一系列5-millisecond对轴承的影响。冲动的早期阶段的坑,裂开等覆盖宽频率范围高达100千赫[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

做周期性的影响,用梳子卷积函数。自gydF4y2Ba ${\mathrm{一个gydF4y2Ba}}_{\mathrm{1gydF4y2Ba}}$更接近于轴承、调整振幅的影响,使其突出的齿轮箱振动信号记录gydF4y2Ba ${\mathrm{一个gydF4y2Ba}}_{\mathrm{2gydF4y2Ba}}$。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

可视化信号的影响。gydF4y2Ba

图绘制(t, xBper) xlim(0.05[0])包含(gydF4y2Ba“时间(s)”gydF4y2Ba)ylabel (gydF4y2Ba“加速”gydF4y2Ba)标题(gydF4y2Ba由于当地断层的影响在轴承内座圈的gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

添加周期轴承故障振动信号从健康的变速箱。gydF4y2Ba

vNoBFaultNoisy = vNoFault + randn(大小(t)) / 5;vBFaultNoisy = xBper + vNoFault + randn(大小(t)) / 5;gydF4y2Ba

计算的光谱信号。可视化频谱以更低的频率。创建一个网格的前十个BPFI谐波。gydF4y2Ba

pspectrum ([vBFaultNoisy ' vNoBFaultNoisy '], fs,gydF4y2Ba“FrequencyResolution”gydF4y2Ba,1gydF4y2Ba“FrequencyLimits”gydF4y2Ba传说,10 * bpfi [0]) (gydF4y2Ba“受损”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“健康”gydF4y2Ba)标题(gydF4y2Ba轴承振动光谱的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

在光谱的低端,轴和啮合频率及其订单的其他特性。健康的轴承的频谱和损坏的轴承的频谱是无法区分。这一缺陷凸显出一个方法,可以隔离轴承故障的必要性。gydF4y2Ba

BPFI取决于比例gydF4y2Ba $\mathit{dgydF4y2Ba}/gydF4y2Ba\mathit{pgydF4y2Ba}$和接触角的余弦值gydF4y2Ba $\mathrm{\theta gydF4y2Ba}$。的非理性表达BPFI意味着轴承影响并非同步轴旋转的整数。的gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba平均函数不是有用的在这种情况下,因为它的影响。影响不躺在同一位置平均在每一段。gydF4y2Ba

这个函数gydF4y2BaenvspectrumgydF4y2Ba(包络谱)执行振幅解调,用于提取高频信息的影响。gydF4y2Ba

计算和绘制包络信号及其频谱。比较信号的包络谱和轴承故障。可视化频谱以更低的频率。创建一个网格的前十个BPFI谐波。gydF4y2Ba

图envspectrum ([vNoBFaultNoisy ' vBFaultNoisy '], fs) xlim ([0 10 * bpfi] / 1000) (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

观察到BPFI山峰中并不突出,因为信号被噪声污染。回想一下,表演gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba平均bearing-fault分析噪声并不是有用的,因为它也平均信号的影响。gydF4y2Ba

的gydF4y2BaenvspectrumgydF4y2Ba函数提供了一个内置的过滤器,可以用来去除噪声频带外的兴趣。应用带通滤波器的订单200集中在3.125 kHz,宽4.167 kHz。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-BW / 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

通频带的包络频谱有效地将内容基带,因此显示了突出的存在在BPFI谐波峰值低于1 kHz。这有助于得出轴承内座圈的潜在破坏。gydF4y2Ba

在这种情况下,故障轴承的频谱清楚显示BPFI谐波调制频率的影响。想象这一现象的光谱,接近3千赫频率的影响。gydF4y2Ba

图pspectrum ([vBFaultNoisy ' vNoBFaultNoisy '], fs,gydF4y2Ba“FrequencyResolution”gydF4y2Ba,1gydF4y2Ba“FrequencyLimits”gydF4y2Ba(bpfi * [10] -10 + fImpact))传说(gydF4y2Ba“受损”gydF4y2Ba,gydF4y2Ba“健康”gydF4y2Ba)标题(gydF4y2Ba轴承振动光谱的gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

观察到峰之间的分离频率等于BPFI。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

这个例子使用time-synchronous平均振动信号分离与小齿轮和齿轮。此外,gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba也衰减随机噪声。在脉动速度的情况下(和负载[2]),订单跟踪可以用作前兆gydF4y2Ba运输安全管理局gydF4y2Ba重新取样信号的轴旋转角度。Time-synchronous平均也被运用于实验条件减弱的影响小轴转速的变化。gydF4y2Ba

宽带频率分析可以作为故障分析的一个很好的起点轴承[3]。然而,它的用途是有限的,当轴承影响的社区的光谱频率包含来自其他组件,如变速箱齿轮啮合频率的高次谐波。在这种情况下包络分析是有用的。这个函数gydF4y2BaenvspectrumgydF4y2Ba可以用来提取光谱和包络信号的故障轴承、轴承磨损和损伤的指标。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba