振动分析是对齿轮和滚动轴承进行状态监测和诊断故障的重要手段。 本文对齿轮和滚动轴承的故障机理进行了剖析,研究了齿轮和轴承振动信号的故障特征,介绍了齿轮和轴承的常见失效形式。阐述了齿轮和滚动轴承的振动测试过程,详细说明了测试所涉及的各种硬件设备,并介绍了常用的振动信号时域、频域分析方法。 分别改建了齿轮和滚动轴承实验装置,模拟了齿轮崩齿故障和滚动轴承外环划痕故障。并编制了齿轮和滚动轴承故障诊断软件系统HSGD3000,给出了HSGD3000诊断系统分析仿真信号的示例。 基于单齿分析技术,本文建立了信号周期分段处理法。该方法适用于单级传动齿轮副的故障诊断,它不仅能诊断出齿轮副的局部故障,还有可能诊断出单级传动齿轮副中同步齿轮和非同步齿轮的故障齿位置。 利用时延相关解调法分析仿真信号和实测信号,通过与传统的频谱、包络分析结果对比,表明时延相关解调谱更能凸显故障特征信息,可以更有效地诊断早期的齿轮和滚动轴承故障。 对时延相关解调法的时延量值做了研究,通过选择不同的时延量值进行对比分析,结果表明在1/16周期到3/4周期之间选择不同的时延量值,时延相关解调法分析的结果基本相同。即在该选择区间内,时延量值可以任意选取。