齿轮减速机故障诊断分析

    1.概述

    目前，用于传递动力与运动的机构中，齿轮减速机的应用非常广泛。齿轮减速机是原动机
和工作机之间的独立的闭式传动装置，随着现代化机械设备的不断大型化、复杂化

.其工作

和结构形式愈加复杂，经常性引发设备故障

.在线对齿轮减速机的工况监测与故障诊断技术

运用也就显得更加重要。关于齿轮减速机故障诊断分析方法和测试手段，国内外学者做了一
些定性研究和典型案例分析。在此运用故障诊断分析技术对一台二次圆筒混合机的三级齿轮
齿轮减速机噪声超标的原因进行分析，并结合现场测试数据，分析出齿轮减速机齿轮存在
缺陷的主要影响因素，提前预测设备隐患，由此提出相应的解决办法。

    2.齿轮减速机特征频率分析

    齿轮减速机特征频率主要包括轴频、齿轮的啮合频率、轴承的内外圈、滚动体、保持架的频
率，它们与谐频、边频相结合，成为对齿轮减速机故障判定的依据。

    造成齿轮振动故障的主要原因如下：

    (1)齿轮制造和安装误差引起的故障。齿轮在制造过程中存在误差或由于装配过程中产生
的误差，降低了齿轮的啮合精度，导致齿轮的振动和噪声增大，增大了齿轮的故障率，在
频谱图上表现为啮合频率及其各次谐波幅值的变化。

    (2)齿轮自身固有运动(工作环境)引起的故障。齿轮在啮合过程中，齿与齿连续冲击使齿轮
产生受迫振动

.产生噪声，在频谱图上表现为齿轮的啮合频率。

    (3)齿轮表面损伤故障。

    

① 齿面磨损。齿轮由于齿面剥落、拉伤等缺陷发展到一定程度时，齿轮每转 I 圈就会相互

撞击

1 次，产生明显的冲击现象。每一次撞击相当于 I 个脉冲激励，脉冲响应函数为齿轮固

有的衰减振动，从而构成了周期性较高频率的冲击振动信号，循环周期就是轴的旋转周期
衰减振动频率就是齿轮的固有频率。

    

② 齿面点蚀、崩齿。齿轮在啮合过程中，尤其是因为齿轮磨损、齿隙增大时都会产生啮合

振动，振动频率为齿轮啮合频率。例如

:某点出现缺陷(如点蚀、崩齿)时.齿轮啮合过程中产生

短期的

“加载”、“卸载”效应，产生幅值调整和频率调整信号，其在频域上表现为以啮合频率

为中心，以轴的旋转频率为间距的一组谱线，即边频带。

    

③ 轴弯曲。旋转轴当出现重度弯曲时，时域中通常会明显地出现以一定时间为间隔的冲

击振动，边带数量多且密集。