齒輪故障診斷ppt課件-文庫吧資料
2025-05-08 12:07本頁面
【正文】 由于時域信號受各種因素影響較大 ， 波形復雜 ， 難以清晰地判別 。 但了解這些成分的存在及其含義 ，有利于我們?nèi)ビ^察和分析齒輪的信號 ， 取其特征 ， 舍去一般 。 2022/5/30 齒輪故障診斷 43 在齒輪箱振動的頻譜中還會出現(xiàn)一些其它的成分 ， 這些頻率成分大都是由上述的基本成分互相調(diào)制而成的 ， 它表現(xiàn)為一些頻率的和頻及差額 。 2022/5/30 齒輪故障診斷 42 5. 齒輪、軸等零件的諧振頻率 在很多情況下 ， 齒輪或齒輪箱在承載運行中 ， 由于其它激振力而引起了齒輪 、 軸或軸承內(nèi) 、 外圈滾動體等零件的諧振 。 頻譜上附加脈沖部分為回轉(zhuǎn)頻率及其諧波 ， 頻率較低 。 2022/5/30 齒輪故障診斷 40 激勵能量對不同調(diào)制振動的影響 (1) 由軸彎曲和齒輪本身存在的缺陷和故障均可產(chǎn)生調(diào)制現(xiàn)象； (2) 調(diào)制的載波頻率有三種： a) 嚙合頻率及其高次諧波 b) 齒輪諧振頻率 c) 箱體諧振頻率 (3) 不同激勵能量有不同的調(diào)制振動： a) 故障較輕 ， 如輕微的軸彎曲或面積小 、 數(shù)量少的齒面點蝕 — 嚙合頻率 為載頻 ， 軸頻為調(diào)制頻率； b) 故障較嚴重 、 激振能量較大時 — 齒輪本身的諧振頻率 為載波頻率； c) 故障非常嚴重 、 激勵能量非常大時 — 箱體固有頻率 為載波頻率 。 拆檢：齒輪普遍輪齒節(jié)線附近有嚴重剝落 。 頻率調(diào)制 2022/5/30 齒輪故障診斷 38 嚙合頻率 fm兩側(cè)有一簇邊頻帶 ， 譜線間隔即故障特征頻率 fc， 它等于齒距一個變化周期的倒數(shù) ， 即 fc=1/tc 調(diào)頻效應(yīng) 齒輪調(diào)頻信號 (a)齒距周期性變化產(chǎn)生調(diào)頻信號 (b)頻譜圖 頻率調(diào)制 2022/5/30 齒輪故障診斷 39 齒輪振動信號的共振調(diào)制 有故障就有調(diào)制出現(xiàn) 。 (2) 均布缺陷 幅值調(diào)制 2022/5/30 齒輪故障診斷 37 邊帶現(xiàn)象 調(diào)頻效應(yīng)是由于齒距周期性變化 、 速度變化及不對中引起的 。 (1) 局部缺陷 幅值調(diào)制 2022/5/30 齒輪故障診斷 36 是指比較均勻分布的缺陷 ， 它相當于時域包絡(luò)線較寬的脈沖 。 (鬼線 ,Ghost Component) 嚙合頻率成分上升 5dB,隱含成分下降 5dB,反映齒廓磨損情況 。 這是由于某種附加沖擊脈沖而引起的沖擊振動 ? 齒輪 、 軸等零件的諧振頻率 ? 交叉調(diào)制成分 2022/5/30 齒輪故障診斷 31 1. 嚙合頻率及其諧頻 2022/5/30 齒輪故障診斷 32 嚙合頻率 fm 60mnfZ??N— 齒輪軸轉(zhuǎn)速 Z— 齒 輪齒數(shù) 兩齒輪嚙合時產(chǎn)生振動 ， 振動頻率稱為嚙合頻率 2022/5/30 齒輪故障診斷 33 2. 隱含成分 減速機齒輪箱頻譜 (a) 新齒輪振動頻譜 (b) 運行 1月后振動頻譜 由齒輪加工機床分度齒輪帶來的周期性缺陷 ， 對應(yīng)于齒輪滾齒機工作臺分度蝸輪的嚙合頻率 。 用于尺寸較大，結(jié)構(gòu)復雜者。常用于工作平穩(wěn)，速度較低，功率不大的場合。 2. 常用齒輪材料 鋼 鍛鋼 鑄鋼 碳鋼 合金鋼 除尺寸過大，或結(jié)構(gòu)復雜者，一般常用。 ?閉式硬齒面或開式齒輪傳動，以保證齒根彎曲疲勞強度為主。 對高速重載齒輪傳動，除以上兩設(shè)計準則外，還應(yīng)按齒面抗膠合能力的準則進行設(shè)計。 現(xiàn)象與原因？ 改進措施？ 2022/5/30 齒輪故障診斷 27 對一般工況下的齒輪傳動，其設(shè)計準則是： 保證足夠的齒根彎曲疲勞強度，以免發(fā)生齒根折斷。 。 。 。 。 ?主動輪： Ff背離節(jié)線，齒面產(chǎn)生凹溝； ?從動輪： Ff朝著節(jié)線，齒面產(chǎn)生凸棱。 (4) 塑性變形 從動輪 主動輪 2022/5/30 齒輪故障診斷 25 被動相對滑動方向主動(4) 塑性變形 2) 措施 ?↑齒面硬度， ↓減小接觸應(yīng)力， ↓塑變； ?↑油的粘度，以利于油膜形成，改善潤滑， ↓Ff。 2022/5/30 齒輪故障診斷 23 (3) 膠合 2）措施 ? 采用角變位齒輪，降低齒高；以 ↓ 滑動系數(shù)； ? 采用小模數(shù)，以 ↓ 相對滑動速度； ? 采用抗膠合好的潤滑油、齒輪副材料 (相同的材料膠合的可能性大 )、專門的添加劑； ? ↑ 光潔度，以 ↓ Ff ； ? 材料的硬度及配對。 (3) 膠合 1） 原因 高速重載齒輪傳動 ， 齒面間的壓力大 ， 瞬時溫度高 ， 潤滑差 ， 兩齒面會粘在一起 ， 同時 ， 兩齒面又存在相對運動 ， 因此粘住的地方被撕裂 ， 形成傷痕 。 3) 原因 4）措施 ↑表面硬度，以 ↑輪齒抗點蝕能力； 加潤滑油，以 ? Ff， 并且 ↑油的粘度，不易侵入裂紋； 采用變位齒輪 (增大綜合曲率半徑 ?
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