旋转机械故障诊断技术–包络和对数倒频谱分析

摘要:本文为Spectra Quest公司关于信号处理系列文章之二。本文主要介绍与旋转机械故障诊断相关的两种技术:包络分析和对数倒频谱分析。旋转机械故障通常造成严重的谐波和边带,而包络分析和对数倒频谱分析都能辨识此故障频率,且能将此频率与其它频率区分开。本文给出了轴承、转子断条以及变速箱等故障实例,以说明如何使用软件包以及如何进行结果分析。所有的实验数据均来自Spectra Quest机械故障仿真器。

1. 引言
旋转/往复机械产生的振动信号和机构装置有关。电机,旋转轴承,变速箱,传送带,鼓风机和其他电气/机械零件等都有可能发生故障。提前检测这些故障能及时避免严重受损和致命失效,通过故障分析发现故障频率找到根源以便采取正确的措施。
旋转机械故障通常与谐波和边带有关。因此,通过检测谐波或边带能将故障频率同其他频率区分开。包络分析提取调幅产生的边带,对数倒频谱分析分离其谐波族。
本文通过分析旋转部件、转子断条以及变速箱等故障,简要介绍包络分析和对数倒频谱分析的基本原理,包括与故障有关的物理机理。读者不必考虑算法的理论推导。
 

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