齒輪故障診斷

1、機械設(shè)備故障診斷技術(shù) ----齒輪故障診斷,北京科技大學 機械工程學院黎 敏 陽建宏2024/3/20,齒輪傳動的特點 齒輪的分類 齒輪的嚙合過程,齒輪故障診斷,齒輪傳動的基本知識齒輪振動的機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,,齒輪傳動的基本知識,概述,齒輪故障診斷概述,在現(xiàn)代機械中，要求齒輪在高速、重載等工況下工作，又要求

2、齒輪傳動具有高平穩(wěn)性、高可靠性,據(jù)日本新日鐵會社的統(tǒng)計，齒輪故障約占機器總故障次數(shù)的10.3%左右 從1956年至1986年，在美國導致人員傷亡或飛機損壞的直升機重大飛行事故中，齒輪箱是最主要的故障源，約占22%，為了防止此類事故的發(fā)生而不得不進行頻繁地維修，維修費用達到了直升機飛行成本的30%,,齒輪傳動的特點,齒輪故障診斷概述,作用：傳遞扭矩、改變轉(zhuǎn)速 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比精確、傳動效率高 缺點：制造、安裝精度要求較高；不

3、適于中心距較大的兩軸間傳動 ；使用維護費用較高；精度低時、噪音、振動較大,N1.M1 = N2.M2,,齒輪傳動的基本知識,齒輪傳動的分類按裝置形式分開 式：沒有防護罩，用于低速非重要場合半開式：有簡單的防護罩，常用于農(nóng)業(yè)機械、建筑機械閉 式：裝在封閉嚴密的箱體內(nèi)，常用于汽車、航空,齒輪故障診斷概述,打谷機,齒輪傳動的基本知識,減速機,直 齒： 嚙合過程不夠穩(wěn)定，嚙合剛度變化斜 齒 ：可以更好的完成齒

4、和齒之間的傳動，它的缺點 是會在軸上產(chǎn)生一個軸向扭力人字齒：可以消除軸向的扭力，但是裝配更困難。,齒輪故障診斷概述,齒輪傳動的基本知識,齒輪傳動的分類按輪齒的不同類型分,,,,,齒輪傳動的分類按工作軸的相對位置分,齒輪故障診斷概述,齒輪傳動的基本知識,平行軸齒輪傳動 相交軸齒輪傳動 交錯軸齒輪傳動,齒輪的嚙合過程----嚙合點

5、位置的變化,齒輪傳動的基本知識,主動輪,從動輪,主動輪的齒根與從動輪的齒頂接觸,嚙合開始,主動輪的節(jié)點與從動輪的節(jié)點接觸,嚙合中間,主動輪的齒頂與從動輪的齒根接觸,嚙合結(jié)束,主動輪,從動輪,齒輪的嚙合過程----嚙合齒數(shù)的變化,齒輪傳動的基本知識,齒面受載變化,齒輪剛度變化,齒輪嚙合齒數(shù)的變化,嚙合齒數(shù),2,1,2,,,,,,,,,嚙合的輪齒對數(shù)越多，傳動越平穩(wěn)，每個輪齒所承受的載荷越小,齒輪的力學模型分析 幅值調(diào)制與頻率調(diào)制

6、齒輪振動的其他成分,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,,齒輪傳動的特點 齒輪的分類 齒輪的嚙合過程,,,齒輪的力學模型分析,齒輪故障診斷齒輪的振動機理,齒輪副力學模型,振動方程為：,齒輪的力學模型分析,齒輪故障診斷齒輪的振動機理,若考慮齒面摩擦力為0,齒輪的振動為自激振動 為常規(guī)振動，由材料靜變形引起的振動

7、 取決于齒輪故障情況,,齒輪的振動主要是由 的周期變化引起的。,齒輪的力學模型分析,齒輪故障診斷齒輪的振動機理,從一個輪齒開始進入嚙合到下一個輪齒進入嚙合，齒輪的嚙合剛度就變化一次。 因此齒輪嚙合剛度的變化頻率----嚙合頻率,,,,,,,,,齒輪剛度變化,嚙合齒數(shù),齒輪嚙合齒數(shù)的變化,2,1,2,帶點蝕故障的齒1旋轉(zhuǎn)一周，與齒2嚙合一次，產(chǎn)生一次沖擊即：轉(zhuǎn)一圈一次沖擊，與轉(zhuǎn)頻在數(shù)值上是相等的,舉例說明帶點蝕故障的齒輪的嚙

8、合過程：,齒輪的力學模型分析,齒輪故障診斷齒輪的振動機理,上節(jié)課內(nèi)容復習,什么是轉(zhuǎn)頻？,轉(zhuǎn)頻表示每秒鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。,例如：發(fā)生一個斷齒，轉(zhuǎn)速850r/min, 轉(zhuǎn)頻 f =14.2Hz,1秒鐘有14個沖擊,齒輪的力學模型分析 幅值調(diào)制與頻率調(diào)制齒輪振動的其他成分,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,,信號調(diào)制,信號調(diào)制可以分為：幅值調(diào)制、頻率調(diào)制,幅值調(diào)制,頻率調(diào)制,原因1：齒輪載荷

9、不均勻、齒距不均勻及故障造成的載荷波動，會對振動幅值產(chǎn)生影響 原因2：同時也產(chǎn)生扭矩波動，使齒輪轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，從而影響頻率結(jié)構(gòu),信號調(diào)制---調(diào)幅,齒輪嚙合過程中，嚙合頻率及其各次諧波視為載波齒面點蝕、剝落引起的振動(周期出現(xiàn))信號，視為調(diào)制波兩者同時存在時，則會產(chǎn)生調(diào)制效應 時域上表現(xiàn)為 ── 相乘 頻域上表現(xiàn)為

10、 ── 卷積,Question?,載波：,調(diào)制波：,合成信號：,嚙合頻率,轉(zhuǎn)頻,信號調(diào)制---調(diào)幅,例： 齒輪嚙合振動信號： 齒輪點蝕引起的振動信號: 調(diào)幅后的振動信號為：,,,調(diào)幅后的振動信號在頻域表示為：,,,,,,,,,,,,,,,,f,A,,,,,信號調(diào)制---調(diào)幅,齒輪振動的方程為：,,為載波信號，它包含有齒輪嚙

11、合頻率及其倍頻成分,為調(diào)制信號，反映齒輪的誤差和故障情況,時域,頻域,信號調(diào)制---調(diào)幅,局部缺陷：齒輪每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個脈沖激勵，齒輪的嚙合頻率被一個短的周期脈沖所調(diào)制，在頻譜中表現(xiàn)為在嚙合頻率兩側(cè)有大量的邊頻帶，其幅值較低，且分布均勻而平坦。分布缺陷：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。因此，它在頻域中表現(xiàn)為在嚙合頻率兩邊產(chǎn)生了一簇幅值較高、起伏較大、分布較窄的邊頻帶。,局部缺陷，沖擊歷程短，頻域分布寬,分布缺陷，

12、沖擊歷程長，頻域分布窄,對于齒輪傳動，任何導致產(chǎn)生幅值調(diào)制的因素也同時會導致頻率調(diào)制。兩種調(diào)制總是同時存在的。對于質(zhì)量較小的齒輪副，頻率調(diào)制現(xiàn)象尤為突出調(diào)頻的振動信號包含有多個頻率分量，并以嚙合頻率為中心，以調(diào)制頻率為間隔形成多對的調(diào)制邊帶,信號調(diào)制---調(diào)頻,,信號調(diào)制---交叉調(diào)制,諧振能量對不同調(diào)制振動的影響,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。

13、【固有頻率】,調(diào)頻和調(diào)幅的共同點載波頻率相等邊帶頻率對應相等邊帶對稱于載波頻率齒輪振動信號調(diào)制特點實際齒輪系統(tǒng)中，調(diào)幅與調(diào)頻同時存在兩者共同作用時，導致載頻兩側(cè)的邊頻成分的幅值非對稱分布,信號調(diào)制---小結(jié),1GMF,齒輪的力學模型分析 幅值調(diào)制與頻率調(diào)制齒輪振動的其他成分,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,,隱含成分(Ghost Components)產(chǎn)生

14、原因：由于加工過程中帶來的周期性缺陷。例如由滾齒機工作臺的分度渦輪蝸桿及齒輪的誤差引起,齒輪振動的其他成分---隱含成分,特點：它不受載荷變化的影響，由幾何誤差引起；它一般對應于某個分度渦輪的整數(shù)齒；隨齒輪跑合、均勻磨損，隱含成分及各次諧波成分逐漸下降,,,,,運行一個月后隱含成分下降,新齒輪,運行一個月后,齒輪的力學模型分析 幅值調(diào)制與頻率調(diào)制齒輪振動的其他成分,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)

15、實測案例分析,,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,簡易診斷 精密診斷 其他常用的信號分析方法,,振動信號的測量,測點選擇傳感器的安裝位置不同，所得到的測定值會有較大差異對各測點做出標記，以保證每次測量的部位不變測量部位的表面應是光滑潔凈的，避免臟物對振動傳遞造成衰減一般應盡可能地沿水平、垂直和軸向三個方向進行測定,,,H,V,振動信號的測量,傳感器的選擇一般應將所測的振動按

16、頻帶分級實際測量中，在同一測點為通常選用加速度傳感器，再通過積分電路轉(zhuǎn)換成所需的測量參數(shù),對低頻段一般選用位移傳感器對中頻段一般選用速度傳感器對高頻段一般選用加速度傳感器,傳感器的安裝方法安 全 性：安裝位置必須保證在進行數(shù)據(jù)采集時的工作安全最短路徑：在振源和傳感器之間必須要有一個良好的機械傳 輸路徑，應該選擇振源和傳感器間的最短路徑防 共 振：不能將傳感器安裝

17、到自身會受到機器振動激勵的 部件上，如：風扇罩、聯(lián)軸器防護蓋等部件采樣參數(shù)設(shè)定已知齒輪齒數(shù)，建議頻率范圍Fmax 設(shè)定為≥3.25×GMF齒輪齒數(shù)未知，頻率范圍Fmax 設(shè)定為每根軸的轉(zhuǎn)速的200倍注意頻率分辨率測定周期設(shè)備正常時保持一定周期；在振動增大時，縮短監(jiān)測周期,齒輪故障診斷振動測量與簡易診斷,振動信號的測量,,齒輪的簡易診斷,簡易診斷方法目的：迅速

18、判斷齒輪是否處于正常工作狀態(tài)手段：利用齒輪的振動強度來進行診斷,齒輪故障診斷振動測量與簡易診斷,絕對值判定法：利用齒輪箱上同一測點部位測得的振幅值直接作為評價運行狀態(tài)的指標相對值判斷法：將在齒輪箱同一部位測點在不同時刻測得的振幅與正常狀態(tài)下的振幅相比較,齒輪的簡易診斷,簡易診斷方法目的：迅速判斷齒輪是否處于正常工作狀態(tài)手段：利用齒輪的振動強度來進行診斷,齒輪故障診斷振動測量與簡易診斷,絕對值判定法：利用齒輪箱上同一測點部位測

19、得的振幅值直接作為評價運行狀態(tài)的指標相對值判斷法：將在齒輪箱同一部位測點在不同時刻測得的振幅與正常狀態(tài)下的振幅相比較,,,齒輪的簡易診斷,常用的特征值計算方法,齒輪故障診斷振動測量與簡易診斷,,無量綱參數(shù)作為診斷標準，其特點是對故障信息敏感，而對信號的幅值大小不敏感,,最常用的衡量指標，能反映出設(shè)備的振動水平,齒輪的簡易診斷,測定參數(shù)法,齒輪故障診斷振動測量與簡易診斷,齒輪發(fā)生斷齒故障，其振動信號中有明顯的沖擊脈沖，除波形指標外，

20、各參數(shù)指標均有明顯上升,正常齒輪,故障齒輪,齒輪的簡易診斷,簡易診斷實例,齒輪故障診斷振動測量與簡易診斷,在4個軸承座上分別用加速度傳感器測量其振動均方根值,4個軸承的振動值差異很小，且都已超標，則表明齒輪出現(xiàn)了異常,軸承故障,正常,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,簡易診斷 → 計算特征值 精密診斷 → 頻譜分析 其他常用的信號分析方法,,如何判斷齒輪是否存在故障？,嚙合頻率及其諧

21、波成分邊頻成分幅值是否升高？-----故障嚴重程度與主頻的差值？-----確定出現(xiàn)故障的齒輪如何分布？-----局部故障或均布故障,幅值是否升高？,,,振動主要由齒輪自身剛度變化引起時域波形為周期性的衰減波形，低頻信號具有近似正弦波的嚙合波形頻域中存在齒輪嚙合頻率，但嚙合頻率的諧波成分幅值較小,,正常齒輪的低頻振動波形,正常齒輪的頻譜圖,,高速軸轉(zhuǎn)頻,低速軸轉(zhuǎn)頻,正常齒輪的信號特征,齒輪磨損齒根裂紋齒輪斷齒齒

22、輪偏心齒輪不對中,常見故障的特征,產(chǎn)生故障的原因？故障具有的頻譜特征？,產(chǎn)生故障的原因：長期在高負荷下工作在潤滑油中夾雜有磨粒時發(fā)生，或潤滑油不足、油質(zhì)不清潔,常見故障的特征---齒輪磨損,,磨損增大，齒側(cè)間隙變大，振動變大,,,齒輪磨損的主要特征是激起齒輪的固有頻率 (Fn)，并在齒輪固有頻率兩側(cè)伴有磨損齒的轉(zhuǎn)速頻率邊帶2×GMF或3×GMF(尤其是3×GMF)幅值經(jīng)常很高磨損明顯時，邊帶的

23、幅值高、邊帶數(shù)增多。邊帶比嚙合頻率能更好地反映出齒輪磨損狀態(tài),常見故障的特征---齒輪磨損,故障特征：,,,,在運行過程中承受載荷的輪齒，如同懸臂梁，其根部受到脈沖循環(huán)的彎曲應力作用當周期性應力超過齒輪材料的疲勞極限時，會在根部產(chǎn)生裂紋,,常見故障的特征---齒根裂紋,產(chǎn)生故障的原因：,時域特征：以齒輪旋轉(zhuǎn)頻率為周期的沖擊脈沖頻率特征：以旋轉(zhuǎn)頻率 n*fr 為主要頻域特征,,齒輪局部異常的時域波形,齒輪裂紋的頻譜圖,常見故障的特征-

24、--齒根裂紋,故障特征：,,,,,當齒根裂紋逐步擴展，當無法承受傳動載荷時就會發(fā)生斷齒現(xiàn)象。齒輪由于工作中嚴重的沖擊、偏載以及材質(zhì)不均勻也可能引起斷齒。斷齒是齒輪最嚴重的故障。,常見故障的特征---齒輪斷齒,產(chǎn)生故障的原因：,Question: 齒輪斷齒屬于局部故障還是均布故障？,常見故障的特征---齒輪斷齒,局部缺陷，沖擊歷程短，頻域分布寬,分布缺陷，沖擊歷程長，頻域分布窄,,齒輪故障的診斷與分析方法,故障特征：,常見故障的特征-

25、--齒輪斷齒,以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，故障齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，調(diào)制邊頻帶寬而高；以齒輪各階固有頻率及其諧波為載波頻率，故障齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，調(diào)制邊頻帶寬而高；,,,,,由于加工誤差引起齒輪的中心與旋轉(zhuǎn)軸中心不重合,,常見故障的特征---齒輪偏心,產(chǎn)生故障的原因：,,齒輪故障的診斷與分析方法,齒輪偏心的時域波形,齒輪偏心的頻譜,常見故障的特征---齒輪偏心,時域特征：由于偏心的影響，波形被調(diào)制，產(chǎn)

26、生調(diào)幅振動頻域特征：以齒輪旋轉(zhuǎn)頻率為特征的附加脈沖幅值增大，以齒輪一轉(zhuǎn)為周期的載荷波動，調(diào)制頻率為齒輪的轉(zhuǎn)頻,故障特征：,,,,,故障軸的轉(zhuǎn)頻出現(xiàn)倍頻,,,常見故障的特征---齒輪不對中,產(chǎn)生故障的原因：,由于齒輪和軸裝配不當造成的齒輪和軸的中心不共線不對中故障會使齒輪產(chǎn)生局部接觸，導致部分輪齒承受較大的負荷,,,常見故障的特征---齒輪不對中,故障特征：,,以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率；

27、調(diào)制頻率的2倍頻幅值最大；齒輪嚙合頻率及其諧波幅值增大；由于齒輪不對中，齒輪嚙合頻率及其諧波頻率的左側(cè)和右側(cè)的邊帶頻率的幅值不等，引起不均勻磨損。,,,,齒輪故障的診斷與分析方法,常見故障的特征---小結(jié),是否有故障？ 關(guān)注嚙合頻率的倍頻、邊頻幅值的變化哪個齒輪發(fā)生故障？ 關(guān)注邊頻與主頻的差值,簡易診斷 → 計算特征值 精密診斷 → 頻譜分析 其他常用的信號分析方法,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識

28、齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,,常用信號處理方法,時域分析方法時域波形調(diào)制解調(diào)相位解調(diào)時域同步平均：利用鍵相信號進行周期截斷頻域分析方法功率譜相位譜細化譜：進行局部的高分辨率分析倒頻譜：看頻域中的周期成分,齒輪故障診斷,齒輪傳動基本知識齒輪的振動機理齒輪的故障診斷技術(shù)實測案例分析,,齒輪故障診斷案例,無縫廠減速機齒輪箱故障診斷分析高爐上料主皮帶減速機故障診斷分析鼓風機齒輪箱故障診斷

29、冷軋卷取機減速箱故障診斷分析,齒輪故障診斷,關(guān)注嚙合頻率的倍頻、邊頻,關(guān)注齒輪故障、軸松動、不對中,關(guān)注齒數(shù)未知情況,關(guān)注共振頻率進行診斷,,說明齒輪Ⅰ磨損比較嚴重，部分齒面有缺陷,齒輪故障診斷----應用1,電機轉(zhuǎn)速630 rpm，Z1=22，Z2=20Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻,,,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----應用1,電機轉(zhuǎn)速630 rpmⅠ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 嚙合頻率,,,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診

30、斷----應用1,,,,,嚙合頻率,Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 嚙合頻率,,齒輪故障診斷案例,,,齒輪故障診斷----應用1,Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 嚙合頻率,說明軸Ⅰ的齒輪存在故障,,齒輪故障診斷案例,說明軸Ⅰ有松動現(xiàn)象存在,齒輪故障診斷----應用1,Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 嚙合頻率,,齒輪故障診斷案例,診斷結(jié)論：齒輪Ⅰ嚙合處于故障狀態(tài)，部分齒面磨損嚴重，個別齒有局部缺陷軸Ⅰ有松動現(xiàn)象，軸承磨損間隙變大，部分部件有損壞,,

31、,齒輪故障診斷----應用1,,現(xiàn)場驗證：共有8個齒存在嚴重的齒面剝落現(xiàn)象,,,齒輪故障診斷案例,無縫廠減速機齒輪箱故障診斷分析高爐上料主皮帶減速機故障診斷分析鼓風機齒輪箱故障診斷冷軋卷取機減速箱故障診斷分析,齒輪故障診斷,關(guān)注嚙合頻率的倍頻、邊頻,關(guān)注齒輪故障、軸松動、不對中,關(guān)注齒數(shù)未知情況,關(guān)注共振頻率進行診斷,電機轉(zhuǎn)速：1488 r/min,齒輪故障診斷----應用2,Z1=19、 Z2=68 Z3=1

32、9、 Z4=91 Z5=23、 Z6=67,Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 Ⅲ軸轉(zhuǎn)頻 Ⅳ軸轉(zhuǎn)頻,Ⅰ軸與Ⅱ軸嚙合頻率Ⅱ軸與Ⅲ軸嚙合頻率Ⅲ軸與Ⅳ軸嚙合頻率,齒輪故障診斷----應用2,齒輪故障診斷----應用2,,3、4號測點,5、6號測點,7、8號測點,9、10號測點,,測點3 V,測點4 V,偏載現(xiàn)象嚴重，并伴有轉(zhuǎn)頻的沖擊成分,齒輪故障診斷----應用2,,,測點3 V,測點4 V,2008.01.02,2008.01.

33、02,2007.11. 27,2007.11. 27,齒輪故障診斷----應用2,測點3 A,測點4 A,齒輪故障診斷----應用2,Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 Ⅲ軸轉(zhuǎn)頻 Ⅳ軸轉(zhuǎn)頻,2倍轉(zhuǎn)頻,測點3 V,測點4 V,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,齒輪故障診斷----應用2,測點3 V,測點4 V,齒輪故障診斷----應用2,Ⅰ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 Ⅲ軸轉(zhuǎn)頻 Ⅳ軸轉(zhuǎn)頻,診斷結(jié)論：,減速機軸Ⅰ存在明顯的不對中、松

34、動現(xiàn)象、并且偏載嚴重,軸Ⅰ齒輪存在局部缺陷，如點蝕或剝落故障,軸Ⅰ軸承存在內(nèi)圈磨損故障,齒輪故障診斷----應用2,,齒輪故障診斷案例,無縫廠減速機齒輪箱故障診斷分析高爐上料主皮帶減速機故障診斷分析鼓風機齒輪箱故障診斷冷軋卷取機減速箱故障診斷分析,齒輪故障診斷,關(guān)注嚙合頻率的倍頻、邊頻,關(guān)注齒輪故障、軸松動、不對中,關(guān)注齒數(shù)未知情況,關(guān)注共振頻率進行診斷,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----應用3,電機轉(zhuǎn)速1480

35、 rpmⅠ軸轉(zhuǎn)頻Ⅱ軸轉(zhuǎn)頻 嚙合頻率,,,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----應用3,簡易診斷,振動速度有效值,參照國際標準ISO2372，齒輪箱的各測點振動有效值較大，在設(shè)備狀態(tài)評價等級B（允許）～C（較差）之間,,,,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----應用3,簡易診斷,齒輪箱的振動比電機、鼓風機的振動大,振動速度有效值,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----應用3,精密診斷,振動能量大，含有共振頻率，說明

36、齒輪箱存在較嚴重故障,3、4、5、6號測點水平方向振動頻譜圖比較,齒輪故障診斷----應用3,精密診斷,6號測點振動頻譜圖,,,嚙合頻率,,,頻率相差24.6Hz,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----應用3,精密診斷,6號測點振動頻譜圖,,,共振頻率,,,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----應用3,齒輪剝落屑 高速齒輪齒面疲勞磨損,診斷結(jié)論：齒輪存在故障,生產(chǎn)驗證：,,齒輪故障診斷案例,無縫廠減速機齒輪箱

37、故障診斷分析高爐上料主皮帶減速機故障診斷分析鼓風機齒輪箱故障診斷冷軋卷取機減速箱故障診斷分析,齒輪故障診斷,關(guān)注嚙合頻率的倍頻、邊頻,關(guān)注齒輪故障、軸松動、不對中,關(guān)注齒數(shù)未知情況,關(guān)注共振頻率進行診斷,,卷取機減速箱,電機最大轉(zhuǎn)數(shù)：992 RPM,齒數(shù)：未知,齒輪故障診斷----應用4,第一步：尋找主要頻率及其諧波成分,第二步：尋找該主要頻率的邊頻成分,主要頻率113.13Hz及其諧波成分,,,邊頻6.25Hz,,

38、卷取機減速箱,,,,,,,,,齒輪故障診斷----應用4,第三步：計算齒數(shù) z = 主要頻率 ÷ 邊頻 ≈ 17,第四步：驗證齒數(shù),,時域圖產(chǎn)生沖擊,一個周期內(nèi)有17個波峰,,,卷取機減速箱,齒輪故障診斷----應用4,測點1 V,測點1 A,,,諧波幅值小而多，說明齒輪存在局部缺陷,,卷取機減速箱,嚙合頻率及其諧波,嚙合頻率及其諧波,,齒輪故障診斷----應用4,診斷結(jié)論：,軸Ⅰ有17個齒，其中有一個齒存在嚴重缺陷,軸Ⅰ齒

39、輪與軸Ⅱ齒輪嚙合位置不正確，有偏心、偏載現(xiàn)象嚴重,,卷取機減速箱,齒輪故障診斷----應用4,,齒輪故障診斷案例,無縫廠減速機齒輪箱故障診斷分析高爐上料主皮帶減速機故障診斷分析鼓風機齒輪箱故障診斷冷軋卷取機減速箱故障診斷分析,齒輪故障診斷,關(guān)注嚙合頻率的倍頻、邊頻,關(guān)注齒輪故障、軸松動、不對中,關(guān)注齒數(shù)未知情況,關(guān)注共振頻率進行診斷,,齒輪故障診斷案例,齒輪故障診斷----總結(jié),了解設(shè)備結(jié)構(gòu)、工況參數(shù) 計算各軸轉(zhuǎn)頻、