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浅析FAG共振解调技术

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文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-04-21 16:58:00

  定义:利用轴承元件的共振拾取振动信号,并且采用包络检波器检出故障信号的包络,从而实现对故障特征的分析,被称为“共振解调技术”。

  FAG轴承的内、外圈和滚子等元件表面在运行过程中易发生局部损伤(如点蚀、剥落、裂纹、擦伤等),当轴承某一元件表面出现局部损伤时,在受载运行过程中每当滚动体碾压到故障点,就必然产生冲击,但由于冲击持续时间短,能量发散的频域范围广,落在振动频率范围内的能量分量很小。而由于冲击脉冲力的频带较宽,其中必然包含FAG轴承的内、外圈和滚子等元件各自固有频率激发的相应的高频固有振动,可以利用其中心频率等于该固有频率的带通滤波器将该共振解调信号分离出来,然后通过软件或用电路对这些衰减振荡波进行包络解调,去除高频衰减振动的频率成分,获得只包含故障特征信息的低频包络信号,通过数字信号处理器对该包络信号进行频谱分析,可得到很高的频率分辨率,并方便地找出对应的故障冲击的发生频率,便可以对轴承故障进行诊断。

  振动信号处理框图共振解调技术,设计了谐振频率远高于轴承正常振动频率及其有限的高次谐波频率的电谐振器,使之能有效地抑制包括正常振动信号在内的低频信号。

  共振响应放大了冲击信号幅值,振荡时间较长,从而在时域上展宽了故障信号,经包络检波和低通滤波后,输出一个高信噪比的低频共振解调信号。图’

  所示的信号处理系统中,轴承元件在冲击下产生共振,形成连续的衰减振荡,研究每个衰减振荡,其频率是轴承元件的固有频率;衰减振荡的幅度与故障冲击强度有关,衰减振荡的包络信号幅度反映故障的大小,而包络的重复频率取决于故障的位置。系统具有抗低频振动干扰性能,信噪比高。

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