齒輪減速機故障分析?

2021-2-4 01:49

一、齒輪減速機特征頻率分析

齒輪減速機特征頻率主要包括軸頻，齒輪的嚙合頻率，軸承的內(nèi)外圈，滾動體、保持架的頻率，它們與諧頻，邊頻相結合，成為對齒輪減速機故障判定的依據(jù)。造成齒輪振動故障的主要原因如下：

（1）齒輪制造和安裝誤差引起的故障。齒輪在制造過程中存在誤差或由于裝配過程中產(chǎn)生的誤差，降低了齒輪的嚙合精度，導致齒輪的振動和噪聲增大，增大了齒輪的故障率，在頻譜圖上表現(xiàn)為嚙合頻率及其各次諧波幅值的變化。

（2）齒輪自身固有運動（工作環(huán)境）引起的故障，齒輪在嚙合過程中，齒與齒連續(xù)沖擊使齒輪產(chǎn)生受迫振動，產(chǎn)生噪聲，在頻譜圖上表現(xiàn)為齒輪的嚙合頻率。

（3）齒輪表面損傷故障，齒面磨損，齒輪由于齒面剝落，拉傷等缺陷發(fā)展到一定程度時，齒輪每轉，圈就會相互撞擊1 次，產(chǎn)生明顯的沖擊現(xiàn)象.每一次撞擊相當于1 個脈沖激勵，脈沖響應函數(shù)為齒輪固有的衰減振動，從而構成了周期性較高頻率的沖擊振動信號，循環(huán)周期就是軸的旋轉周期，衰減振動頻率就是齒輪的固有頻率。齒面點蝕，崩齒，齒輪在嚙合過程中，尤其是因為齒輪磨損，齒隙增大時都會產(chǎn)生嚙合振動，振動頻率為齒輪嚙合頻率。例如：某點出現(xiàn)缺陷，如點蝕，崩齒’時，齒輪嚙合過程中產(chǎn)生短期的，加載，卸載，效應，產(chǎn)生幅值調整和頻率調整信號，其在頻域上表現(xiàn)為以嚙合頻率為中心，以軸的旋轉頻率為間距組譜線，即邊頻帶。

（4）軸彎曲，旋轉軸當出現(xiàn)重度彎曲時，時域中通常會明顯地出現(xiàn)以一定時間為間隔的沖擊振動，邊帶數(shù)量多且密集。維護與維修

（5）齒輪動不平衡，具有不平衡質量，或者偏心的齒輪在轉動過程中造成齒輪副的不穩(wěn)定運行，在該不平衡力矩的激勵下，產(chǎn)生以調頻為主，調幅為輔的振動，將在嚙合頻率及其諧波兩側產(chǎn)生邊頻帶，受不平衡力的激勵，齒輪軸的旋轉頻率及其諧波的能量也有相應的增加。

（6）齒輪箱內(nèi)部松動，在轉速較低的升速與降速過程中會出現(xiàn)突然隨機劇烈聲響，在時域圖上表現(xiàn)為突然大幅度斷續(xù)上升，具有較大的隨機性，齒輪齒根出現(xiàn)裂紋，時域表現(xiàn)為以齒輪旋轉頻率為頻率的沖擊脈沖散其頻域特征是以旋轉頻率處出現(xiàn)諧波。

二、齒輪減速機斷齒原因分析

(1)齒輪減速機齒輪斷齒部分原因是制造質量缺陷引起的。

(2)制造質量引起齒輪斷齒原因有：沒有選合適的鋼材、齒輪鑄造質量不好、淬火硬度偏低、齒輪硬度不夠易彎齒磨損、球墨化不夠、使用時長受交變應力影響會疲勞損壞等……

(3)齒輪嚙合精度對斷齒的影響不大。盡管齒輪的嚙合精度對斷齒有一定程度的影響，但對斷齒的影響程度并不大。因為齒輪的嚙合精度不夠，齒輪的接觸面不足，將會發(fā)生接觸應力增大、載荷作用不均勻等現(xiàn)象，但這并不是斷齒的主要原因。

(4)斷齒還有個原因是載荷過大和齒根有缺陷，輪齒的彎曲強度不夠所致。（影響彎曲強度的主要因素是作用在輪齒上載荷力的大小和齒根的缺陷程度。齒輪嚙合精度差，并不會改變輪齒上載荷力的大小和齒根的缺陷程度，只是增大了輪齒的接觸應力）。

(5)造成齒輪磨損的原因除減速機制造質量差之外，也有一些是使用中發(fā)生的問題，如：減速機缺油、采用半流體潤滑液。

(6)非正常磨損的制造質量因素有：

①齒輪材料不符合要求，造成非正常磨損；

②齒輪有砂眼、氣孔和疏松、球墨化不夠等缺陷存在；

③熱處理硬度不夠或沒有進行熱處理；

④齒輪嚙合精度、運動精度達不到要求；

⑤圓弧齒輪對中心距的誤差敏感性很大，特別是中心距的正向誤差，不僅降低了輪齒的彎曲強度，而且還增加了滑動磨損。