了解振动分析中的边带
边带 是出现在 FFT 频谱 在一个较大的中心峰的两侧，以相等的间隔排列着，这个中心峰被称为 载波频率. .它们的出现是 调制 - 边带之间的间隔等于调制信号的频率。由于边带间距直接指向旋转元件，因此边带是最强大、最明确的诊断模式之一。 振动分析, 特别是 变速箱 和 轴承 故障检测。.
1.什么是边带？频谱中的调制
调制是无线电中一个耳熟能详的概念，与变速箱中的机制相同。一个稳定的高频音调（载波）通过一个较慢的重复事件（调制器）来改变其强度；在频谱中，这种变化不会模糊载波峰值，而是将能量分割成对称的卫星峰值。载波本身通常是一个 强制振动 而调制器则是故障部件每转一次的节奏。识别这种模式是可靠诊断与猜测的关键所在。.
2.边带是如何产生的
当主振动信号（即载波）的振幅随着时间的推移被第二个较慢的信号（即调制器）改变时，就会产生边带。最典型的例子就是有故障的齿轮齿：
- "(《世界人权宣言》) 齿轮啮合频率（GMF） 为载波。这是齿轮齿正常啮合产生的高频率。.
- 齿轮上的单个裂齿会产生每转一次的冲击。每当有问题的齿轮啮合时，这种冲击就会对 GMF 信号进行调制，改变其振幅。.
- "(《世界人权宣言》) 转速 就是调制频率。.
FFT 频谱的结果是在 GMF（载波）处出现一个较大的峰值，两侧是以齿轮转速为间隔的较小的边带峰值。这种模式不仅证明存在故障，还证明故障位于特定的齿轮上。这一关系可以用一个简单的公式来表示：
边带频率 = 载波频率 ± (n × 调制频率), 其中 n = 1、2、3 ...
因此，载波上下的一系列峰值形成了一个间隔均匀的梳状，以赫兹为单位计算间隔，然后将其转换为转数，就能准确地告诉分析人员是哪个轴出现了问题。.
3.机器诊断的主要应用
变速箱诊断
这是边带分析的主要应用。
- GMF 周围的边带： 如果以齿轮运行速度为间隔的边带出现在其 GMF 周围，则表明该齿轮存在故障--齿裂、齿磨损，或 偏心率.
- GMF 谐波周围的边带： 严重的故障通常也会在 2× 和 3× GMF 周围产生边带，因此梳状模式会在每个故障周围重复出现。 谐波.
- 狩猎牙齿频率： 在复杂的齿轮组中，特定的非整数边带在 猎齿频率 可以精确定位只有在不同齿轮上的两个特定齿接触时才会出现的故障。.
滚动轴承诊断
边带对于确认 轴承故障, 尤其是内部种族缺陷：
- 缺陷 内圈 随着轴的旋转，当它进出轴承的负载区时，其产生的冲击振幅也随之上升或下降。.
- 这就产生了内轨故障频率的振幅调制、, BPFI.
- 所得光谱显示 BPFI 处出现峰值， 边带间距为轴转速的 1 倍. .看到这种模式是内在种族缺陷的一个可信度非常高的指标，这也是以下原因之一 包络分析 在解调这些信号方面如此有效。.
电机诊断
交流感应电动机转子条出现问题，可能导致在1倍转速峰值附近出现边带。这些边带的间隔为 极点通频率 - 的 滑移频率 电机极数乘以电机功率--这是一个典型的特征。 断裂的转子条.
4.分析考虑因素
为了有效地使用边带分析，高质量的数据至关重要：
- 高分辨率： 需要高分辨率的 FFT（例如 3200 或 6400 线）才能清楚地看到边带峰，并准确测量其间距。分辨率低时，边带会与载波峰 “混淆 ”在一起。行数、跨度和分辨率之间的关系可以用 FFT 分辨率计算器.
- 趋势： 边带的数量和振幅是故障严重程度的良好指标。随着故障的恶化，会出现更多的边带，其振幅也会增大，因此通过 趋势分析 跟踪恶化情况。.
- 缩放 FFT： 的 缩放FFT 分析仪上的该功能可让分析人员以极高的分辨率放大窄频率范围，以确认边带的存在和间隔。.
5.阅读间距：从模式到诊断
边带族的诊断能力在于其运算能力。由于间距等于调制频率，分析人员可以从梳齿倒推到罪魁祸首：1 倍轴转速的间距与该轴有关；与滑移相关的极通频间距与电机的电气状况有关；非整数间距与特定的齿对有关。提前测量齿轮啮合频率及其预期边带结构，例如使用专用的 齿轮啮合频率计算器 - 让分析师在打开频谱之前就能准确预测要查看的位置。.
在现场，这些模式是通过一台台机器之间携带的便携式频谱分析仪捕捉到的。诸如 平衡仪-1a 以足够高的分辨率测量运行中机器的振动频谱，以解决齿轮啮合或轴承故障频率周围的边带梳状问题，这样工程师就能在现场确认诊断结果；当同一调查显示主要问题很简单时 不平衡 而不是牙齿或种族缺陷，仪器直接进入 实地平衡 来纠正它。.
当分析人员在预期间距内发现清晰、对称的边带模式时，其置信度就会增加。 诊断 从 “可能 ”上升到 “极有可能”--这正是边带被视为该领域最可信指纹之一的原因。.
