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[其他相关] 什么叫边带频率,它是如何产生的?

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发表于 2018-5-9 10:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  设在旋转机械中有两个频率w1w2存在,在这二频率的激励下,机械振动的响应呈现出周期性脉冲的拍。也就是呈现其振幅以差频((w1w2) 设w1 >w2)进行幅度调制的信号,从而形成拍的波形,这种调制信号是自然产生的。例如调幅波起源于齿轮啮合频率(齿轮 * 轴转数)w0的正弦载波,其幅值由于齿轮之偏心影响称为随时间而变化的某一函数Sm(t),于是:
1.png
  假设齿轮轴转动频率为wm,则可写成:
2.png
3.png
  上图中,图a像一周期函数,但实际上它并非是一个周期函数,除非ww成整数倍数关系,这在实际应用中,这种情况并不多见。根据三角半角关系,可写成:
4.png
  不难看出,它是由w0、(w0+ wm) (w0- wm)三个不同的正弦波之和,这里 (w0+ wm)(w0- wm)之差频与和频通称为边带频率。

  假如对于一个具有四个轮辐的100个齿的齿轮,其轴准转数为50转/秒。而其啮合频率5000Hz。其幅值(啮合力的大小)则由每转四次的周期为200Hz所调制(因为由四个轮辐的影响)。所以在测得的振动分量中,不仅有明显的轴转数50Hz及啮合频率 (5000Hz) 外,还有4800Hz及5000Hz的边带频率。

  实际上,如果齿轮缺陷严重或多种故障存在,以致许多机械中经常出现的不对准、松及非线性刚度等原因,或者出现拍波截断等原因时,则边带频率将大量增加。

  在一个频谱图上出现过多的频差,难以识别,而倒频谱则有利于识别,如下图所示,a为一个减速箱的频谱图,b为它的倒频谱图。从频谱图上清楚地看出,有两个主要频率分量:
117.6Hz (85ms) 及48.8Hz (20.5ms)。
5.png

  来源:摘编自CSDN:zm1_1zm的博客

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