淺析齒輪故障振動(dòng)診斷技術(shù)(編輯修改稿)
2025-08-10 00:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在嚙合過程中，由于嚙合點(diǎn)的位置改變；由于參加嚙合的齒數(shù)改變，嚙合剛度要發(fā)生改變，這種改變每轉(zhuǎn)動(dòng)一齒就要重復(fù)一次，頻率為 （—— 兩齒輪的轉(zhuǎn)速與齒數(shù)）稱此為嚙合頻率（簡(jiǎn)稱嚙頻）。如圖721所示，對(duì)于直齒嚙合剛度變化陡峭，幾乎是矩形周期函數(shù)，對(duì)于斜齒嚙合剛度變化小，一般近似正弦函數(shù)。 直齒 直齒 斜齒圖721 嚙合剛度變化曲線2）剛度變化引起的振動(dòng)由（4）可知在理想條件下（）齒輪的運(yùn)動(dòng)方程為 這是一個(gè)單自由度線性微分方程，其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)就是齒輪的常規(guī)振動(dòng)，它與激振函數(shù)（周期變化的嚙合剛度）有相同的頻率和變化規(guī)律。因此對(duì)于直齒齒輪，剛度周期變化使齒輪產(chǎn)生的常規(guī)振動(dòng)除基頻（）成分外，還有豐富的高次倍頻成分；對(duì)于斜齒齒輪它的頻譜除基頻（）成分外，高次倍頻成分很少。3．齒輪誤差引起的振動(dòng)1）調(diào)幅振動(dòng)考慮誤差的存在（4）式是非線性微分方程，解析分析有一定困難，為作簡(jiǎn)單的定性分析，將方程左端的剛度項(xiàng)以等效值取代，則上式變?yōu)椤? ⑤這也是一個(gè)單自由度的線性微分方程，由于激振函數(shù)是周期性的，所以穩(wěn)態(tài)響應(yīng)是與激振函數(shù)有相同頻率和規(guī)律的振動(dòng)。因此，分析齒輪誤差引起的振動(dòng)應(yīng)從激振函數(shù)的分析入手。若嚙合剛度的變化為 齒輪誤差為 （ ——齒輪誤差頻率）則激振函數(shù)為上式表明激振函數(shù)是一個(gè)簡(jiǎn)諧函數(shù)（載波）的幅值受誤差信號(hào)（調(diào)制波）調(diào)制的調(diào)幅簡(jiǎn)諧函數(shù)（調(diào)幅波），頻率等于嚙頻，波形如圖7－22c)所示。這樣的激振函數(shù)使齒輪產(chǎn)生的振動(dòng)當(dāng)然也是頻率等于嚙頻、幅值受誤差調(diào)制的調(diào)幅簡(jiǎn)諧振動(dòng)。這是有誤差的齒輪在時(shí)域中振動(dòng)信號(hào)的顯著特征。根據(jù)數(shù)學(xué)積化和差公式得：圖722 幅值調(diào)制也就是說調(diào)幅簡(jiǎn)諧函數(shù)是由二個(gè)頻率為（）和（）的簡(jiǎn)諧函數(shù)合成的。所以調(diào)幅簡(jiǎn)諧振動(dòng)應(yīng)是兩個(gè)頻率為（）和（）的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成。由于在頻譜圖上，這兩個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)的譜線對(duì)稱分布于嚙頻譜線的兩側(cè)，故稱為嚙頻的邊頻。這是有誤差的齒輪在頻域中振動(dòng)
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