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一、了解包絡(luò )

1、信號源為原始的加速度波形信號。

2、滾動(dòng)軸承的缺陷一般產(chǎn)生周期性的沖擊信號，可激起結構共振。這些共振頻率就像高頻載波信號，載波的幅值被沖擊信號調制。

3、沖擊一般按缺陷頻率周期地重復。典型的特征頻率有外圈通過(guò)頻率(ORBP) 、內圈通過(guò)頻率(IRBP)及滾動(dòng)體通過(guò)頻率(BSF, and 2xBSF) 。

4、重復的沖擊在時(shí)域波形圖上形成一系列的沖擊脈沖。

5、包絡(luò )分析就是對這些脈沖的解調。先對信號濾波，結構共振頻率在帶通濾波范圍內。濾波時(shí)濾掉與轉子及齒輪嚙合相關(guān)的頻率，這些頻率會(huì )淹沒(méi)軸承缺陷頻率。

6、包絡(luò )經(jīng)過(guò)FFT變換，得到譜圖 ，以此識別軸承缺陷。通常是諧波，其基本缺陷頻率（及其邊帶頻率）是軸承故障診斷的重點(diǎn)。

二、故障檢測

經(jīng)檢測，某軸承存在脈沖現象，每轉出現一個(gè)脈沖。隨著(zhù)時(shí)間的推移，一轉出現3個(gè)脈沖，并且脈沖的幅值增大。很自然地聯(lián)想到為內圈的裂紋。因為內圈按轉速旋轉，每轉一周，缺陷經(jīng)過(guò)一次載荷區。進(jìn)入載荷區，缺陷就碰到滾動(dòng)體，產(chǎn)生沖擊，沖擊的幅度在缺陷到達并與徑向載荷方向重合時(shí)，隨后減小直至缺陷開(kāi)始離開(kāi)載荷區后快速消失。

將包絡(luò )分析的帶通濾波頻率范圍設為4K~10KHz，可見(jiàn)諧波分量豐富。顯示包絡(luò )頻率與某高速軸轉速相關(guān)，的那條譜線(xiàn)對應就是高速軸轉軸頻率。

下一個(gè)主要特征頻率是內圈通過(guò)頻率10.8X 。這個(gè)中心頻率兩邊有一系列的1X邊帶頻率。10.8X 頻率成分因為接近11X成分，開(kāi)始時(shí)還以為所有的頻率成分都是1X的倍頻。仔細分析才看出有兩個(gè)頻率成分系列。兩系列幾乎重疊，但在5X、6X處還是能清楚地區分出來(lái)。10.8X 頻率成分與內圈缺陷相關(guān)，缺陷在滾動(dòng)體通過(guò)時(shí)產(chǎn)生幅值調制（時(shí)基圖中相對較小的那個(gè)脈沖線(xiàn)），1X是內圈進(jìn)入和退出載荷區是產(chǎn)生的幅值調制信號（相對較大的）。

 因為當前總的振動(dòng)只有5g，且產(chǎn)生的脈沖波形非常窄，所以懷疑是一條微小裂紋。較寬些的損傷將產(chǎn)生不太好確定的沖特征。因此判斷為軸承早期缺陷，繼續觀(guān)察運行。

繼續運行8個(gè)月后，發(fā)現振動(dòng)信號沒(méi)有大的改變，振動(dòng)幅值還是5g左右。但是，圖形變得復雜了。其不再是單個(gè)的脈沖，而是出現多個(gè)較小些的脈沖，說(shuō)明損傷形式發(fā)生了變化；在每轉相同的位置出現雙脈沖，說(shuō)明存在另一個(gè)新的損傷，這個(gè)損傷比原來(lái)的脈沖小些。    

觀(guān)察包絡(luò )譜：1X分量增大，IRBP分量減小。IRBP的1X邊頻隨1X分量增大。IRBP及峰度的變小可能是因為波形圖中有大量的低幅值脈沖，IRBP的平均值減小，相應的峰度自然就小了。

因脈沖特征還是很窄，懷疑是在內圈上有一條裂紋且擴展。因為振動(dòng)幅值依然是5g，所以還是決定繼續觀(guān)察運行，并做好更換軸承準備。

幾個(gè)月后更換軸承發(fā)現，該軸承內圈存在一條細小的裂紋?；谏鲜鲞^(guò)程，當包絡(luò )譜上有一清晰的IRBP缺陷特征頻率；時(shí)基圖上窄的脈沖顯示；有清晰地1X脈沖幅值調制時(shí)，一般為內圈裂紋缺陷。

（來(lái)源：振動(dòng)診斷與轉子平衡）