齒輪故障診斷的幾種具體方法，經驗總結！

齒輪在運行中如果發生故障就會影響到真個設備的運行狀態， 要如何來發現和診斷齒輪故障呢？有四種方法——時域平均法、邊頻帶分析、倒頻譜分析、Hilbert解調法，

下面我們就來瞭解一下。

一、時域平均法

這是齒輪時域故障診斷的一種有效的分析方法。 該方法能從混有干擾雜訊的信號中提取出週期性的信號。 因為隨機信號的不相關性， 經多次疊加平均後便趨於零， 而其中確定的週期分量仍被保留下來。

時域平均法要拾取兩個信號：一個是齒輪箱的加速度信號， 另一個是轉軸回轉一個週期的時標信號。 時標信號就經過擴展或壓縮運算， 使原來的週期T轉換為T’， 相當於被檢齒輪轉過一整轉的週期。 這時加速度測過來的信號以週期T’截斷疊加， 然後進行平均。 這種平均過程實質上是在所攝取的原始信號中消除其他雜訊的干擾， 提取有效信號的過程。

最後， 再經過光滑濾波， 得到被檢齒輪的有效信號。

二、邊頻帶分析

邊頻帶成分包含有豐富的齒輪故障資訊， 要提取邊頻帶資訊， 在頻譜分析時必須有足夠高的頻率解析度。 當邊頻帶譜線的間隔小於頻率解析度時， 或譜線間隔不均勻， 都會阻礙邊頻帶分析， 必要時應對感興趣的頻段進行頻率細化分析（ZOOM分析）， 以準確測定邊頻帶間隔。

由於邊頻帶具有不穩定性， 在實際工作環境中， 尤其是幾種故障並存時， 邊頻帶錯綜複雜， 其變化規律難以用具體情況描述， 但邊頻帶的總體水準是隨著故障的出現而上升的。

三、倒頻譜分析

對於有數對齒輪嚙合的齒輪箱振動的頻譜圖中， 由於每對齒輪嚙合時都將產生邊頻帶，

幾個邊頻帶交叉分佈在一起， 僅進行頻率細化分析識別邊頻特徵是不夠的， 如偏心齒輪， 除了影響載荷的穩定性而導致調頻振動以外， 實際上還會造成不同程度的轉矩的波動， 同時產生調頻現象， 結果出現不對稱的邊頻帶， 這時要對它進行分析研究， 最好的方法是使用倒頻譜分析。

倒頻譜分析將功率譜中的諧波族變換為到頻譜圖中的單根譜線， 其位置代表功率譜中相應諧波族（邊頻帶）的頻率間隔， 可以檢測出功率譜圖中難以辨別的週期性， 從而便於分析故障。

倒頻譜的另一個優點是對於感測器的測點或信號傳輸途徑不敏感， 對幅值調製和頻率調製的相位關係不敏感。 這種不敏感反而有利於監測故障信號的有無，

而不看重某測點振幅的大小（這種振幅過大可能由於傳輸途徑而被過分放大）。

四、Hilbert解調法

Hilbert解調法是利用Hilbert變換性質， 構造一複解析時間信號進行解調， 恢復原調製信號。 解調後的信號， 可直接觀察波形， 分析故障情況， 也可進行頻譜分析或其他分析。