机械振动分析的带宽与谱线数

带宽选择

       1、滚动轴承
滚动轴承失效时，根据失效程度不同可分为几个典型阶段。每个阶段都可以监测到独特的故障频率特征。轴承失效的早期阶段，**个迹象是振动能量的显著增大。轴承失效进一步发展，轴承滚道或滚动体上损伤尺寸扩大，轴承零部件之间的冲击强度增加。这些冲击力能够激起包括内、外滚道，轴承体和滚动体保持架等轴承零部件固有频率的共鸣，这类似于敲击一个铃使它振动或在固有频率下共鸣。振动分析
通常轴承零部件的固有频率范围大约是30000CPM (500Hz) 或300HZ到120000 (2KHz)，有些轴承零部件的固有频率稍微低一些或高一些。无论如何，监测、分析滚动轴承故障时，一般建议选择0～120000CPM (0～2KHz) 的带宽。
2、滑动轴承
滑动轴承轴承设备，例如大型电机和风机，很少出现像滚动轴承设备那样高的与故障相关的振动频率，除非设备有其它特点，如风机叶片或叶轮叶片数量很多，这时气动力或水动力脉动可能产生高频振动。因此，滑动轴承设备的带宽通常设置为工作转速的10倍频 (10×RPM)。对于一个使用圆柱轴承的1800RPM的风机，数据采集的频带宽度 (Fmax)设定为18000CPM (10×1800CPM=18000CPM)。大多数情况，这样的设置能够满足要求。此外，如果计算得出风机叶片或叶轮叶片通过频率高于10倍频，应该调整频带宽度参数。对于滑动轴承的通用设备，频带宽度值设置很少超过1000HZ。
3、齿轮传动设备
对于包括齿轮和齿轮传动的设备，主要关心的是齿轮故障的监测和分析。经验表明，很多齿轮故障产生的振动频率是齿轮啮合基频的2倍，有时是基频的3倍。由于这一原因，齿轮振动分析中建议将频带宽度*小设置为齿轮啮合频率的3.25倍。对于多级齿轮变速器，为了与多个齿轮啮合频率匹配，需要设置相应的几个不同的频带宽度。振动分析
正确选择频带宽度是非常重要的，必须依据预期的故障频率，考虑后决定。有人会指出，与*高啮合频率匹配的频带宽度 (10000HZ) 适合于上例中所有的设备，但必须记住，频带宽度越宽，频率精度越低。虽然需要10000HZ的高频带宽度来检测和诊断高速齿轮轴故障，但是这个频带宽度在识别和区分其它潜在性故障时无法保证，例如，驱动电机的机械-电气故障。

谱线数设置

       谱线数设置与频带宽度选择同样重要，分辨率谱线数量的选择决定了频谱分析中频率数据的精度和分辨率。如：选择120000CPM的频带宽度，400条分辨率谱线，用频带宽度除以分辨率谱线数，很容易计算出分辨率谱线的频率宽度，但在一条谱线上很可能包含几个不同的频率。同时，FFT频谱只能显示出一个振动峰，仿佛只有一个振动频率成分。
理解频带宽度、分辨率谱线以及频率精度之间的关系是很重要的。