齿轮故障分析推选PPT课件.ppt

1、齿轮故障分析诊断故障诊断故障齿轮磨损齿轮负荷过大齿轮偏心或后冲齿轮不对中齿轮断裂齿隙游移故障振动测点位置振动测点位置同时在这两个频率周围产生一些边频带，边频带间距为1X RPM通常啮合频率的一倍频幅值较低，但啮合频率的两倍和三倍频幅值比较高斜齿轮、螺旋齿轮和人字齿轮会产生较大轴向振动.通常啮合频率的一倍频幅值较低，但啮合频率的两倍和三倍频幅值比较高不同齿轮的啮合具有不同的啮合频率GMF=Gear Mesh Frequency=#teeth X RPM(Hz or CPM)如果参与啮合的多个齿轮有问题，则在同一啮合频率周围会出现多个边频带同时在这两个频率周围产生一些边频带，边频带间距为1X RP

2、M若齿数未知，设置 FMAX 为 200X RPM，一旦获知齿数，立即更正齿轮磨损的较好指示不是齿轮啮合频率，而是齿轮的固有频率(Product of Prime Factors Common to#teeth on each gear)齿轮啮合频率对齿轮负荷非常敏感齿轮正常振动的频谱特点齿轮磨损的较好指示不是齿轮啮合频率，而是齿轮的固有频率与齿轮啮合频率幅值相比，边频带幅值的大小更能反映磨损的严重程度多级齿轮箱可当作多个单级齿轮看待最好在齿轮满负荷状态下测量振动振动测点布置要点振动测点布置要点尽可能在每个轴承座上测量振动在水平垂直和轴向三个方向上测量振动斜齿轮、螺旋齿轮和人字齿轮会产生较大轴

3、向振动.直齿轮一般在径向方向测量振动，但有时也会产生较大轴向振动，比如齿轮不对中齿轮磨损的较好指示不是齿轮啮合频率，而是齿轮的固有频率不同时间测得的齿轮啮合频率的幅值改变并非意味齿轮故障（尤其边频带幅值依然较小，没有齿轮固有频率出现时）边频带组数越多，磨损越严重齿轮偏心与后冲典型频谱齿轮副安装相问题的典型频谱齿轮不对中时，齿轮啮合频率周围的边频带的间距为2X RPM,甚至 3X RPM没有齿轮的固有频率的振动频谱峰最好在齿轮满负荷状态下测量振动齿轮副安装相频率(GAPF)会导致GMF的1/Na倍频振动(若NA1。斜齿轮、螺旋齿轮和人字齿轮会产生较大轴向振动.通常啮合频率的一倍频幅值较低，但啮合

4、频率的两倍和三倍频幅值比较高在水平垂直和轴向三个方向上测量振动振动测量要点振动测量要点必要时采用多个传感器测量兼顾高低频段振动不同齿轮的啮合具有不同的啮合频率多级齿轮箱可当作多个单级齿轮看待齿轮振动的正常频谱齿轮振动的正常频谱齿轮正常振动的频谱特点齿轮正常振动的频谱特点可以看到齿轮的转速频率可以看到齿轮啮合频率以及它的很小的倍频，并分别伴有很小的转速边频带没有齿轮的固有频率的振动频谱峰 FMAX GMF 若齿数未知，设置 FMAX 为 200X RPM，一旦获知齿数，立即更正齿轮磨损齿轮磨损齿轮磨损的较好指示不是齿轮啮合频率，而是齿轮的固有频率齿轮磨损严重时，不仅齿轮啮合频率周围会出现边频带，

5、还会出现齿轮固有频率振动与齿轮啮合频率幅值相比，边频带幅值的大小更能反映磨损的严重程度边频带组数越多，磨损越严重如果参与啮合的多个齿轮有问题，则在同一啮合频率周围会出现多个边频带齿轮磨损典型频谱齿轮磨损典型频谱齿轮负荷过重齿轮负荷过重齿轮啮合频率对齿轮负荷非常敏感不同时间测得的齿轮啮合频率的幅值改变并非意味齿轮故障（尤其边频带幅值依然较小，没有齿轮固有频率出现时）最好在齿轮满负荷状态下测量振动齿轮负荷过重典型频谱齿轮负荷过重典型频谱齿轮偏心与后冲齿轮偏心与后冲齿轮偏心与后冲均会引起齿轮固有频率振动和齿轮啮合频率的振动同时在这两个频率周围产生一些边频带，边频带间距为1X RPM 齿轮偏心与后冲典

6、型频谱齿轮偏心与后冲典型频谱齿轮不对中齿轮不对中齿轮不对中一般总能产生齿轮啮合频率的高次谐波通常啮合频率的一倍频幅值较低，但啮合频率的两倍和三倍频幅值比较高齿轮不对中时，齿轮啮合频率周围的边频带的间距为2X RPM,甚至 3X RPM齿轮不对中典型频谱齿轮不对中典型频谱齿轮齿断裂齿轮齿断裂齿轮齿断裂时，会在该齿轮转速的1X RPM 和齿轮固有频率处产生较高振动，并在齿轮固有频率两侧产生间距为该齿轮转速的边频带齿轮齿面有大块的剥落时也会产生相同的振动特征下图所示时域波形有助于区分齿轮断裂与齿轮不平衡在许多情况下，齿轮齿断裂几乎不产生1X RPM 振动，但会在时域波形上产生尖峰齿轮齿断裂典型时域波

7、形图齿轮齿断裂典型时域波形图齿轮副安装相问题齿轮副安装相问题齿轮副安装相频率(GAPF)会导致GMF的1/Na倍频振动(若NA1。Na，安装相因子，为大小齿轮齿数所有公有质因数的乘积)(TG/NA)个大齿轮齿只与(TP/NA)个小齿轮齿啮合，在齿轮上产生NA 种磨损形式NA1的齿轮副若有制造问题或某一个齿面产生损伤，即产生GAPF及其倍频齿轮副安装相问题的典型频谱齿轮副安装相问题的典型频谱齿隙游移故障齿隙游移故障齿隙游移故障典型频谱图齿隙游移故障典型频谱图齿隙游移故障齿隙游移故障fHT=(GMF)(Na)/(TGEAR)(TPINION)其中:fHT=Hunting Tooth Frequency(Hz or CPM)GMF=Gear Mesh Frequency=#teeth X RPM(Hz or CPM)Na=Number of Unique Assembly Phases in a given Tooth Combination(Product of Prime Factors Common to#teeth on each gear)TGEAR=#Teeth on GearTPINION=#Teeth on Pinion