第6章齿轮故障诊断课件.ppt

1、一、齿轮传动一、齿轮传动n齿轮传动是常用的一种传动方式齿轮传动是常用的一种传动方式n在旋转机械中其故障约占在旋转机械中其故障约占10%n有各种分析方法来诊断齿轮故障有各种分析方法来诊断齿轮故障n有各种诊断仪器来帮助诊断故障有各种诊断仪器来帮助诊断故障n新技术还在发展中新技术还在发展中1.齿轮齿轮传动传动类型类型齿轮传动齿轮传动 平面齿轮传动平面齿轮传动 空间齿轮传动空间齿轮传动直齿轮直齿轮 斜齿轮斜齿轮 圆锥齿轮圆锥齿轮 交错轴斜齿轮交错轴斜齿轮 蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆外啮合外啮合 内啮合内啮合 齿轮齿条齿轮齿条 平行轴斜齿轮平行轴斜齿轮 人字齿轮人字齿轮外啮合直齿轮外啮合直齿轮内啮合直齿轮内啮合直

2、齿轮(1)两轴线平行的圆柱齿轮机构斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮人人字字齿齿圆圆柱柱齿齿轮轮齿轮齿条传动齿轮齿条传动蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动两轴相交错的斜齿两轴相交错的斜齿圆柱齿轮机构圆柱齿轮机构(2)相交轴齿轮传动直齿圆锥齿轮传动直齿圆锥齿轮传动(3)交错轴的齿轮机构由一系列齿轮组成的传由一系列齿轮组成的传动称为齿轮系。动称为齿轮系。2.齿轮系齿轮系1223445定轴轮系定轴轮系：当齿轮系转动时，若其中各齿轮的轴线相对于当齿轮系转动时，若其中各齿轮的轴线相对于 机架的位置都是固定不动的。机架的位置都是固定不动的。齿轮系分类齿轮系分类(1)定轴轮系定轴轮系 行星轮系行星轮系：当齿轮系转动时，若其中至

3、少有一个齿轮的当齿轮系转动时，若其中至少有一个齿轮的 几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动几何轴线绕另一齿轮的固定几何轴线运动。12HH3123(2)行星轮系行星轮系复合复合轮系轮系:既有行星轮系又有定轴轮系或有若干个行星轮系既有行星轮系又有定轴轮系或有若干个行星轮系 组合而成的复杂轮系。组合而成的复杂轮系。1234H2(3)复合复合轮系轮系3.齿轮传动特点齿轮传动特点n可以传动空间任意轴间的运动与动力可以传动空间任意轴间的运动与动力n传动准确、平稳、效率高传动准确、平稳、效率高n工作安全、可靠，使用寿命长工作安全、可靠，使用寿命长n齿轮传动机构应用于各行各业动力传递、运齿轮传动机构应用于各行

4、各业动力传递、运动分解、运动合成动分解、运动合成轮齿折断轮齿折断齿面损伤齿面损伤点蚀点蚀胶合胶合齿面磨损齿面磨损塑性变形塑性变形过载折断过载折断弯曲疲劳折断弯曲疲劳折断二、齿轮的主要失效形式二、齿轮的主要失效形式轮齿损伤比例轮齿损伤比例损伤类型损伤类型断齿断齿点蚀点蚀 划痕划痕 磨损磨损其它其它比例比例(%)4131101081.轮齿折断轮齿折断Fn现象现象:一个齿或多个齿的整体或局部断裂。折断发生在齿根处。一个齿或多个齿的整体或局部断裂。折断发生在齿根处。原因：齿根弯曲应力大；齿根应力集中。原因：齿根弯曲应力大；齿根应力集中。措施：材料及热处理措施：材料及热处理增大模数增大模数增大齿根圆角半

5、径增大齿根圆角半径消除刀痕、喷丸、滚压处理消除刀痕、喷丸、滚压处理增大轴及支承刚度增大轴及支承刚度(1)过载折断过载折断 由于短时、过大或受到冲击载荷。由于短时、过大或受到冲击载荷。无前兆，断裂处呈粗晶粒组织，一般多无前兆，断裂处呈粗晶粒组织，一般多发生在事故中。发生在事故中。1）折断机理：受到重复载荷后，齿根处）折断机理：受到重复载荷后，齿根处产生裂纹，并逐步扩展，当载荷的循环次产生裂纹，并逐步扩展，当载荷的循环次数达到一定时，致使轮齿折断。数达到一定时，致使轮齿折断。判断：断裂处分为光滑区核晶粒粗糟区。判断：断裂处分为光滑区核晶粒粗糟区。(3)提高抗折断措施提高抗折断措施 增大齿根处的过度

6、圆角，增大齿根处的过度圆角，光洁度光洁度 应力集中应力集中 支承及轴的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀支承及轴的刚度，使轮齿接触线上受载较为均匀 增大轮芯的韧性，增大轮芯的韧性，抗弯能力抗弯能力 载齿根处施加适当的强化措施，使表面产生残余压载齿根处施加适当的强化措施，使表面产生残余压应力，不易产生裂纹应力，不易产生裂纹(2)弯曲疲劳折断弯曲疲劳折断(1)磨损磨损磨料磨损：磨料磨损：研磨磨损：研磨磨损：外界的硬屑粒进入啮合面，多发生在开外界的硬屑粒进入啮合面，多发生在开式传动。式传动。啮合面间的相互摩擦，由于齿轮啮合时啮合面间的相互摩擦，由于齿轮啮合时除节点外，其他部分均存在相对滑动。除节点外，

7、其他部分均存在相对滑动。2)磨损实例磨损实例1)分类分类2.轮齿表面的失效轮齿表面的失效主动被动4)措施措施开式改闭式传动开式改闭式传动加润滑油并常更换加润滑油并常更换齿面硬度齿面硬度采用适当的组合材料采用适当的组合材料3)原因原因：相对滑动：相对滑动齿面的磨损量与齿面的相齿面的磨损量与齿面的相对滑动量成正比，由于齿对滑动量成正比，由于齿面上不同位置处的相对滑面上不同位置处的相对滑动量不同，所以磨损量也动量不同，所以磨损量也不同。不同。(1)磨损磨损齿面不均匀磨损，使磨损后齿形齿面不均匀磨损，使磨损后齿形发生变化，不再满足恒定传动比发生变化，不再满足恒定传动比传动条件，造成传动比不稳定，传动条

8、件，造成传动比不稳定，引起附加动载荷。齿面磨损使齿引起附加动载荷。齿面磨损使齿厚减薄，使齿根的抗弯曲疲劳强厚减薄，使齿根的抗弯曲疲劳强度降低，并使齿轮最终表现为齿度降低，并使齿轮最终表现为齿根减薄后的弯曲疲劳折断。根减薄后的弯曲疲劳折断。齿面材料在变化着的接齿面材料在变化着的接触应力作用下，由于疲劳而触应力作用下，由于疲劳而产生的麻点状损伤现象。产生的麻点状损伤现象。1）点蚀机理）点蚀机理 由于交变的接触应力作由于交变的接触应力作用产生疲劳裂纹，而当润滑用产生疲劳裂纹，而当润滑油进入裂纹时，由于是压力油进入裂纹时，由于是压力油，又会使裂纹扩展，最后油，又会使裂纹扩展，最后形成片状脱落。形成片状

9、脱落。2）现象：）现象：点蚀发生的部位一般发点蚀发生的部位一般发生在靠近节线的齿根面上。生在靠近节线的齿根面上。(2)点蚀点蚀(2)点蚀点蚀节点附近，相对滑动速度小，节点附近，相对滑动速度小，不利于油膜形成，润滑不良，不利于油膜形成，润滑不良，摩擦力大；摩擦力大；特别是直齿轮，节点附近为单特别是直齿轮，节点附近为单齿啮合区，轮齿受力最大；齿啮合区，轮齿受力最大；两轮齿齿根部，相对速度过大，两轮齿齿根部，相对速度过大，故向齿根扩展。故向齿根扩展。3)原因原因4）措施）措施表面硬度，以表面硬度，以轮齿抗点蚀能力；轮齿抗点蚀能力；加润滑油，以加润滑油，以 Ff，并且并且油的粘度，不易侵入裂纹；油的粘

10、度，不易侵入裂纹；采用变位齿轮采用变位齿轮(增大综合曲率半径增大综合曲率半径)，H；表面光洁度，表面光洁度，应力集中源。应力集中源。相啮合的齿面在高速、重载下，相啮合的齿面在高速、重载下，使金属从齿面撕落而引起的一种严使金属从齿面撕落而引起的一种严重粘着磨损现象。重粘着磨损现象。(3)胶合胶合1）原因）原因 高速重载齿轮传动，齿面间的高速重载齿轮传动，齿面间的压力大，瞬时温度高，润滑差，两压力大，瞬时温度高，润滑差，两齿面会粘在一起，同时，两齿面又齿面会粘在一起，同时，两齿面又存在相对运动，因此粘住的地方被存在相对运动，因此粘住的地方被撕裂，形成伤痕。较软的被较硬的撕裂，形成伤痕。较软的被较硬

11、的撕下；齿面越软，越易发生胶合。撕下；齿面越软，越易发生胶合。(3)胶合胶合2）措施）措施 采用角变位齿轮，降低齿高；采用角变位齿轮，降低齿高；以以滑动系数；滑动系数；采用小模数，以采用小模数，以相对滑动相对滑动速度；速度；采用抗胶合好的润滑油、齿采用抗胶合好的润滑油、齿轮副材料轮副材料(相同的材料胶合的相同的材料胶合的可能性大可能性大)、专门的添加剂；、专门的添加剂；光洁度，以光洁度，以F Ff f；材料的硬度及配对。材料的硬度及配对。齿轮传动时，由于齿轮传动时，由于齿轮材料较软，则在过齿轮材料较软，则在过大应力作用下，齿面材大应力作用下，齿面材料因屈服产生塑性流动，料因屈服产生塑性流动，而

12、形成齿面的塑性变形。而形成齿面的塑性变形。(4)塑性变形塑性变形从动轮从动轮主动轮主动轮被动相对滑动方向主动(4)塑性变形塑性变形2)措施措施齿面硬度，齿面硬度，减小接触应力，减小接触应力，塑变；塑变；油的粘度，以利于油膜形成，改善润滑，油的粘度，以利于油膜形成，改善润滑，Ff。1)形成机理：重载，齿面软。形成机理：重载，齿面软。主动轮：主动轮：Ff背离节线，齿面产生凹沟；背离节线，齿面产生凹沟；从动轮：从动轮：Ff朝着节线，齿面产生凸棱。朝着节线，齿面产生凸棱。被动相对滑动方向主动主动被动弯曲折断弯曲折断点蚀点蚀胶合胶合磨损磨损塑性变形塑性变形齿轮主要失效形式总结齿轮主要失效形式总结。对一般

13、工况下的齿轮传动，其设计准则是：对一般工况下的齿轮传动，其设计准则是：保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿根弯曲疲劳强度，以免发生齿根折断。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。保证足够的齿面接触疲劳强度，以免发生齿面点蚀。对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗对高速重载齿轮传动，除以上两设计准则外，还应按齿面抗胶合能力的准则进行设计。胶合能力的准则进行设计。由实践得知：由实践得知：闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。闭式软齿面齿轮传动，以保证齿面接触疲劳强度为主。闭式硬齿面或开式齿轮传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。闭式硬齿面或开式齿轮

14、传动，以保证齿根弯曲疲劳强度为主。三、齿轮设计准则三、齿轮设计准则四、齿轮材料及其选择原则四、齿轮材料及其选择原则1.对齿轮材料性能的要求对齿轮材料性能的要求齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、齿轮的齿体应有较高的抗折断能力，齿面应有较强的抗点蚀、抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：抗磨损和较高的抗胶合能力，即要求：齿面硬、芯部韧齿面硬、芯部韧。2.常用齿轮材料常用齿轮材料 钢钢锻钢锻钢铸钢铸钢碳钢碳钢合金钢合金钢除尺寸过大，或结构复杂者，一般常用。铸铁铸铁非金属材料非金属材料较脆，抗冲击及耐磨性较差，但抗胶合和抗点蚀能力好。常用于工作平稳，速度较低，功率不大的场合。适用于高速

15、、轻载及精度不高的场合。用于尺寸较大，结构复杂者。五、齿轮传动其他影响因素五、齿轮传动其他影响因素F制造的质量问题制造的质量问题F装配的质量问题装配的质量问题F安装的质量问题安装的质量问题六、齿轮传动中振动信息六、齿轮传动中振动信息n啮合频率及其各次谐波啮合频率及其各次谐波n隐含成分隐含成分n啮合频率及其它一些高频成分两侧的，由于故啮合频率及其它一些高频成分两侧的，由于故障调制效应产生的边频带障调制效应产生的边频带n旋转轴工作频率及其低次谐频。这是由于某种旋转轴工作频率及其低次谐频。这是由于某种附加冲击脉冲而引起的冲击振动附加冲击脉冲而引起的冲击振动n齿轮、轴等零件的谐振频率齿轮、轴等零件的谐

16、振频率n交叉调制成分交叉调制成分1.啮合频率及其谐频啮合频率及其谐频啮合频率啮合频率fm60mnfZN齿轮轴转速齿轮轴转速Z齿轮齿数齿轮齿数 两齿轮啮合时产生振动，振动频率两齿轮啮合时产生振动，振动频率称为啮合频率称为啮合频率2.隐含成分隐含成分减速机齿轮箱频谱减速机齿轮箱频谱(a)新齿轮振动频谱新齿轮振动频谱(b)运行运行1月后振动频谱月后振动频谱由齿轮加工机床分度齿轮带由齿轮加工机床分度齿轮带来的周期性缺陷，对应于齿来的周期性缺陷，对应于齿轮滚齿机工作台分度蜗轮的轮滚齿机工作台分度蜗轮的啮合频率。啮合频率。特点：特点：(1)不受载荷变化的影响；不受载荷变化的影响；(2)当齿轮运转一段时间后

17、，当齿轮运转一段时间后，由于齿轮均匀磨损，啮合频由于齿轮均匀磨损，啮合频率及各次谐波的振动分量逐率及各次谐波的振动分量逐渐增加，而隐含成分及其各渐增加，而隐含成分及其各次谐波却逐渐下降。次谐波却逐渐下降。(鬼线鬼线,Ghost Component)啮合频率成分上啮合频率成分上升升5dB,隐含成分隐含成分下降下降5dB,反映齿反映齿廓磨损情况。廓磨损情况。调制现象调制现象幅值调制幅值调制频率调制频率调制()()()()()*()mcmcy tgtg tY fGfGf原理原理：3.边频带边频带例如：一个轮齿上的局部缺陷就相当于齿轮每转一周例如：一个轮齿上的局部缺陷就相当于齿轮每转一周产生一个脉冲激

18、励，齿轮的啮合频率被一个短的周期产生一个脉冲激励，齿轮的啮合频率被一个短的周期脉冲所调制，在频谱中表现为在啮合频率两侧有大量脉冲所调制，在频谱中表现为在啮合频率两侧有大量的边频带，其幅值较低，且分布均匀而平坦。的边频带，其幅值较低，且分布均匀而平坦。(1)局部缺陷局部缺陷幅值调制幅值调制是指比较均匀分布的缺陷，它相当于时域包络线较宽是指比较均匀分布的缺陷，它相当于时域包络线较宽的脉冲。因此，它在频域中表现为在啮合频率两边产的脉冲。因此，它在频域中表现为在啮合频率两边产生了一簇幅值较高、起伏较大、分布较窄的边频带。生了一簇幅值较高、起伏较大、分布较窄的边频带。(2)均布缺陷均布缺陷幅值调制幅值调

19、制边带现象边带现象 调频效应是由于齿距周期性变化、速度变调频效应是由于齿距周期性变化、速度变化及不对中引起的。事实上，一个齿轮上的载化及不对中引起的。事实上，一个齿轮上的载荷发生波动就会引起速度的波动，所以，常常荷发生波动就会引起速度的波动，所以，常常在调幅的同时也必然会产生频率调制效应，调在调幅的同时也必然会产生频率调制效应，调频的结果，同样引出一簇频的结果，同样引出一簇边频带边频带，其间距的含，其间距的含义与调幅时相同。义与调幅时相同。频率调制频率调制啮合频率啮合频率fm两侧有一簇边频两侧有一簇边频带，谱线间隔即故障特征频带，谱线间隔即故障特征频率率fc，它等于齿距一个变化周它等于齿距一个

20、变化周期的倒数，即期的倒数，即 fc=1/tc调频效应调频效应齿轮调频信号齿轮调频信号(a)齿距周期性变化产生调频信号齿距周期性变化产生调频信号(b)频谱图频谱图频率调制频率调制齿轮振动信号的共振调制齿轮振动信号的共振调制有故障就有调制出现。有故障就有调制出现。实例：某增速机实测实例：某增速机实测啮合频率啮合频率fm=1200Hz(齿轮固有齿轮固有频率同频率同)，故障为轴频，故障为轴频f0。拆检：齿轮普遍轮齿节线附近拆检：齿轮普遍轮齿节线附近有严重剥落。有严重剥落。注注：1200Hz之所以有这么高幅之所以有这么高幅值是由于该频率与低速轴齿轮值是由于该频率与低速轴齿轮固有频率相同，是啮合频率激固

21、有频率相同，是啮合频率激发了该齿轮共振。发了该齿轮共振。激励能量对不同调制振动的影响激励能量对不同调制振动的影响(1)由轴弯曲和齿轮本身存在的缺陷和故障均可产生调制现象；由轴弯曲和齿轮本身存在的缺陷和故障均可产生调制现象；(2)调制的载波频率有三种：调制的载波频率有三种：a)啮合频率及其高次谐波啮合频率及其高次谐波b)齿轮谐振频率齿轮谐振频率c)箱体谐振频率箱体谐振频率(3)不同激励能量有不同的调制振动：不同激励能量有不同的调制振动：a)故障较轻，如轻微的轴弯曲或面积小、数量少的齿面点蚀故障较轻，如轻微的轴弯曲或面积小、数量少的齿面点蚀啮啮合频率合频率为载频，轴频为调制频率；为载频，轴频为调制

22、频率；b)故障较严重、激振能量较大时故障较严重、激振能量较大时齿轮本身的谐振频率齿轮本身的谐振频率为载波频为载波频率；率；c)故障非常严重、激励能量非常大时故障非常严重、激励能量非常大时箱体固有频率箱体固有频率为载波频率。为载波频率。4.附加脉冲附加脉冲 实测信号不对称于实测信号不对称于零线时，可分为对称于零线时，可分为对称于零线的调制部分和附加零线的调制部分和附加脉冲部分。频谱上附加脉冲部分。频谱上附加脉冲部分为回转频率及脉冲部分为回转频率及其谐波，频率较低。其谐波，频率较低。平衡不好、对中不平衡不好、对中不良、机械松动可能造成良、机械松动可能造成附加脉冲，与齿轮缺陷附加脉冲，与齿轮缺陷无关

23、。无关。5.齿轮、轴等零件的谐振频率齿轮、轴等零件的谐振频率 在很多情况下，齿轮或齿轮箱在承载运在很多情况下，齿轮或齿轮箱在承载运行中，由于其它激振力而引起了齿轮、轴或行中，由于其它激振力而引起了齿轮、轴或轴承内、外圈滚动体等零件的谐振。在频谱轴承内、外圈滚动体等零件的谐振。在频谱图上出现某些高峰值，也不对应某些特征频图上出现某些高峰值，也不对应某些特征频率，则这些频率可能是某零件的谐振频率，率，则这些频率可能是某零件的谐振频率，因此需在做谱分析前，通过计算获得其谐振因此需在做谱分析前，通过计算获得其谐振频率数值，结合频谱才能做出准确判断。频率数值，结合频谱才能做出准确判断。在齿轮箱振动的频谱

24、中还会出现一些其在齿轮箱振动的频谱中还会出现一些其它的成分，这些频率成分大都是由上述的基它的成分，这些频率成分大都是由上述的基本成分互相调制而成的，它表现为一些频率本成分互相调制而成的，它表现为一些频率的和频及差额。它们并不独立，只有那些基的和频及差额。它们并不独立，只有那些基本成分改变时才会有所改变，一般不用考虑本成分改变时才会有所改变，一般不用考虑和分析它。但了解这些成分的存在及其含义，和分析它。但了解这些成分的存在及其含义，有利于我们去观察和分析齿轮的信号，取其有利于我们去观察和分析齿轮的信号，取其特征，舍去一般。特征，舍去一般。6.交叉调制成分交叉调制成分七、齿轮故障诊断技术七、齿轮故

25、障诊断技术1.时域波形法时域波形法2.时域参数分析法时域参数分析法maxmax()Xx t2()rmsXx p x dxmaxfIXxmaxfrmsCLXX331NrmsixxX441NrmsiKxxX峰值峰值均方根值均方根值脉冲指标脉冲指标裕度指标裕度指标歪度指标歪度指标峭度指标峭度指标无量纲无量纲指标指标峭度为峭度为4 4次矩，数次矩，数据较突出，是评据较突出，是评价信号冲击大小价信号冲击大小或波形尖峭程度或波形尖峭程度重要指标。重要指标。3.频谱分析法频谱分析法 由于时域信号受各种因素影由于时域信号受各种因素影响较大，波形复杂，难以清晰地响较大，波形复杂，难以清晰地判别。因此，对齿轮故障

26、的判断判别。因此，对齿轮故障的判断较多地采用频谱分析法较多地采用频谱分析法。4.平均响应法平均响应法齿轮在各种状态下时域平均信号齿轮在各种状态下时域平均信号a)正常齿轮时域平均信号正常齿轮时域平均信号b)齿轮安装错位齿轮安装错位c)齿面严重磨损齿面严重磨损d)齿断裂齿断裂(有突跳有突跳)时域平均实例时域平均实例啮合不良啮合不良5.细化分析细化分析基带分析与细化分析比较基带分析与细化分析比较62()lg()pxCqFSf()lg()()axpC qFSfCq功率倒频谱功率倒频谱幅值倒频谱幅值倒频谱频频 谱谱 Spectrum倒频谱倒频谱 Cepstrum对数功率的功率谱对数功率的功率谱倒频率倒频

27、率Quefrencycf:频率频率Frequency.倒频谱分析法倒频谱分析法减减速速机机的的频频谱谱与与倒倒频频谱谱(a)修理前修理前40ms(25Hz)和和120ms(8.3Hz)明显明显40ms成分成分对应于轴速对应于轴速,是由于小是由于小齿轮齿廓受到磨损或齿轮齿廓受到磨损或齿轮轴不对中引起。齿轮轴不对中引起。(b)修理后修理后修理后消除了缺陷修理后消除了缺陷,40ms和和120ms成分明显下降。成分明显下降。(c)修理修理4年后年后倒频谱无明显变化倒频谱无明显变化,表表明减速机运行正常。明减速机运行正常。7.瞬时频率波动分析瞬时频率波动分析 TFF分析以分析以Hilbert变换为基础，

28、可提取调制频率变化变换为基础，可提取调制频率变化曲线。信号中存在频率调制，则瞬时波动频率曲线。信号中存在频率调制，则瞬时波动频率TFF(t)时高时时高时低，围绕其载波频率上下波动。低，围绕其载波频率上下波动。TFF(t)只与频率变化有关只与频率变化有关，与信号幅值无关。，与信号幅值无关。频率解调法：频率解调法：TFF某厂某厂C6132车床噪声大，即使在较低转速车床噪声大，即使在较低转速挡挡250rpm时仍有噪声。时仍有噪声。分析分析:n从时域信号看有冲击信号从时域信号看有冲击信号n从解调谱中看冲击频率为从解调谱中看冲击频率为3.47Hz及其谐波等于及其谐波等于轴轴轴频，可能有不平衡轴频，可能有

29、不平衡(可能性小可能性小)或轴弯曲或轴弯曲(可能性大可能性大)n轴上齿轮啮合频率的高次谐波轴上齿轮啮合频率的高次谐波开箱检查开箱检查：轴产生弯曲，齿轮轮齿磨损严重。轴产生弯曲，齿轮轮齿磨损严重。某水泥厂球磨机齿轮箱诊断某水泥厂球磨机齿轮箱诊断球磨机传动结构图球磨机传动结构图Dn球磨机齿轮箱振动极大球磨机齿轮箱振动极大n开式齿轮传动的啮合频率为开式齿轮传动的啮合频率为52.5Hz n电机转速为电机转速为750rpm/min，12.5Hz减速箱体测试减速箱体测试点点频谱图频谱图减速箱输出轴处测点频谱图减速箱输出轴处测点频谱图球磨机联轴结处轴承座球磨机联轴结处轴承座测点频谱图测点频谱图开式齿轮支撑轴

30、承处测点频谱图开式齿轮支撑轴承处测点频谱图某厂一台某厂一台C523立车发生了半年强烈异常振动，伴有立车发生了半年强烈异常振动，伴有严重噪声。根据实测电机转速为严重噪声。根据实测电机转速为1000r/min时各时各种转频及啮合频率：种转频及啮合频率：各轴转频及啮合频率各轴转频及啮合频率(C523立车传动箱立车传动箱)轴序号轴序号传动传动转速转速(r/min)转频转频(Hz)啮合频率啮合频率(Hz)213/475595.89.90327.733/39504.18.40294.135/35504.18.40151.218/44206.23.44123.736/24309.35.1692.818/44

31、126.52.1152.725/3298.91.7637.623/15414.80.2937.9共振解调分析法共振解调分析法某变速箱一档被动齿轮断齿后的共振解调频谱图，其啮合频率某变速箱一档被动齿轮断齿后的共振解调频谱图，其啮合频率5HZ，也出现了谐波群，并在其低频处，背景能量较高，这也也出现了谐波群，并在其低频处，背景能量较高，这也表示了断齿后缺齿处冲击能量较大。表示了断齿后缺齿处冲击能量较大。某种电动机振动信号的幅值概率密度函数某种电动机振动信号的幅值概率密度函数某电机对产品的概率密度函数检测某电机对产品的概率密度函数检测实验时间总共实验时间总共84Hrs。在在72小时时，峭度系数已达到小

32、时时，峭度系数已达到6，已发生疲劳破坏。到已发生疲劳破坏。到84小时小时时，到超过时，到超过320。而。而RMS值值及峰值在及峰值在74小时无明显，在小时无明显，在84小时时也还很小。如图为小时时也还很小。如图为轴承疲劳试验过程。轴承疲劳试验过程。英国钢铁公司应用其研英国钢铁公司应用其研制的峭度仪监测滚动轴制的峭度仪监测滚动轴承的实例承的实例平均值平均值=0.0019有效值有效值=.0587785歪歪 度度=.0257峭峭 度度=.0278814(1)较正常，有冲击。较正常，有冲击。偏倚不大，峭度偏倚不大，峭度3平均值平均值=0.009有效值有效值=.0684331歪歪 度度=2.4553峭峭 度度=19.5389(2)正偏倚，峰凸度大。时域有明显周期，且周期大小有变化。正偏倚，峰凸度大。时域有明显周期，且周期大小有变化。(3)明显冲击明显冲击一般说来，当在啮合频率处有峰值时，一般说来，当在啮合频率处有峰值时，意味着齿轮有问题；当出现啮合频意味着齿轮有问题；当出现啮合频率的高次谐波时，意味着劣化程度率的高次谐波时，意味着劣化程度加剧；当出现边带，且边带峰值达加剧；当出现边带，且边带峰值达到一定值时，意味着齿轮故障己很到一定值时，意味着齿轮故障己很严重，到了失效的边缘。严重，到了失效的边缘。