齿轮故障xiugai

1、1齿 轮 故 障 2齿 轮 故 障 齿轮故障频率关于齿轮产生的振动频率假定一对齿轮啮合付，其低速齿轮的齿数为Z0，低速齿轮轴转速频率为F0赫兹高速齿轮的齿数为Z1，高速齿轮轴转速频率为F1这对齿轮可能产生的振动频率分量有：1.低速齿轮转速频率F0赫兹及其谐波频率iF0赫兹(i=1,2,3,)2.高速齿轮转速频率F1赫兹及其谐波频率iF1赫兹(i=1,2,3,)3.低，高速齿轮齿啮合频率Fm=F0Z0=F1Z1赫兹及其谐波频率iFm赫兹(i=1,2,3,)4.低速齿轮转速边带频率族(FmiF0)赫兹(i=1,2,3.)5.高速齿轮转速边带频率族(FmiF1)赫兹(i=1,2,3,)6.齿摆动频率

2、(或齿重复频率)Ftr=(FmNa)/(Z0 Z1)赫兹(这里，Na为齿组合状态数，它等于低速，高速齿轮的齿数的最小公约数)7.齿组合状态通过频率Fa=Fm/Na赫兹3齿齿 轮轮 故故 障障 (1) 正正 常常 的的 频频 谱谱 出出 现现 所所 有有 转转 轴轴 的的1X 1X 和和 啮啮 合合 频频 率率(GMF)(GMF)。 齿齿 轮轮 啮啮 合合 频频 率率 的的 两两 侧侧 有有 转转 速速 边边 带，带， 其其 峰峰 值值 较较 小。小。 正正 常常 齿齿 轮轮 的的 频频 谱谱齿轮啮合频率GMF=齿轮齿数X齿轮转速4齿齿 轮轮 故故 障障 (2) 齿齿 磨磨 损损：齿：齿 轮轮

3、固固 有有 频频 率率 出出 现，且现，且 有有 磨磨 损损 齿齿 轮轮 所所 在在 轴轴 的的 转转 速速 边边 带带 磨磨 损损 明明 显显 时，时， 啮啮 合合 频频 率率 附附 近近 也也 会会 出出 现现 较较 高高 峰峰 值值 的的 边边 带。带。 齿齿 轮轮 磨磨 损损 时时 的的 频频 谱谱齿轮自振频率齿轮自振频率边带频率边带频率GMF=齿轮啮合频率齿轮啮合频率5齿齿 轮轮 故故 障障 (3) 齿齿 轮轮 偏偏 心心： 啮啮 合合 频频 率率 附附 近近 有有 较较 高高 幅幅 值值 的的 边边 带带 往往 往往 说说 明明 齿齿 轮轮 偏偏 心、心、 游游 隙隙 或或 轴轴

4、不不 平平 行行. . 啮啮 合合 频频 率率 峰峰 值值 随随 负负 载载 的的 增增 大大 而而 增增 大。大。 齿齿 轮轮 偏偏 心心 的的 频频 谱谱Fn=齿轮自振频率齿轮自振频率GMF=齿轮啮合频率齿轮啮合频率边带频率6齿齿 轮轮 故故 障障 (4) 齿齿 轮轮 不不 对对 中中： 几几 乎乎 总总 是是 激激 起起 啮啮 合合 频频 率率 二二 次次 或或 更更 高高 谐谐 次次 的的 振振 动动, , 且且2X2X或或3X 3X 啮啮 合合 频频 率率 处处 峰峰 值值 较较 大；大； 它它 们们 都都 有有 转转 速速 的的 边边 带带 频频 率。率。 齿齿 轮轮 不不 对对

5、中中 时时 的的 频频 谱谱GMF=齿轮啮合频率齿轮啮合频率边带频率7齿 轮 故 障齿轮啮合频率GMF=齿轮的齿数X齿轮转速 例如：GMF=2625转/分X8=1500转/分X14=21000转/分 26252625RPMRPM8 teeth8 teeth15001500RPMRPM14 teeth14 teethGMF=21000GMF=21000CPMCPM8齿 轮 故 障 齿轮正常时的频谱频谱中存在：大，小齿轮转速频率及其谐波频率和齿轮啮合频率， 但是它们的幅值都不大9齿 轮 故 障 齿磨损时的频谱频谱中存在：激起齿轮自振频率f 和磨损齿轮转速频率边带 10齿 轮 故 障 齿的载荷过大齿

6、轮啮合频率对齿的载荷最敏感，但不一定是故障 11齿 轮 故 障 齿轮偏心/齿隙游移频谱中存在：GMF两侧高幅值的边带说明是齿轮偏心，齿隙游移或齿轮轴不平行，齿隙游移常激起齿轮自振频率fn 12齿 轮 故 障 齿轮不对中频谱中存在：GMF，2XGMF，3XGMF，并伴有齿轮转速边带频率，GMF的幅值小，而 2XGMF和 3XGMF的幅值较大13齿 轮 故 障 齿裂，碎片，断频谱中存在：齿坏的齿轮转速频率1XRPM，齿轮自振频率fn并伴有转速边带频率；用时域波形最好检测出齿裂，碎片，断的故障14齿 轮 故 障 齿轮摆动故障频谱中存在：低频的齿轮摆动频率fHT及其谐波频率，出现轰鸣(齿轮摆动fHT=

7、(GM)*(Na)/Tp/Tg) (GM) (N ) a=T T GEAR PINIONHTf15 齿 轮 故 障 -纸机辊子齿轮摆动故障实例四月末初次分析结论：#27干燥器过度磨损，出现过高的齿轮装置的齿轮摆动频率幅值，更换#27干燥器，#56底托辊和#55顶托辊，振动明显减小，轰鸣声消失。但四周后故障重现。第二次分析，检查齿轮，发现轻微磨损。 IDLERBOTTOMIDLERTOPDRYERFELTDRYER275655284751522616 齿 轮 故 障 -纸机辊子齿轮摆动故障实例干燥器部分振动大，1.齿轮啮合频率振动GMF，2XGMF；2.非常低频率振动(0.5赫兹或26转/分)即

8、齿轮摆动频率，出现轰鸣声。#27辊子齿轮摆动频率计算值为fHT=26转/分，说明振动主要位于#27辊子，还有毡辊齿轮的背景振动。 244826522728562930602343454749475155592517 齿 轮 故 障 -纸机辊子齿轮摆动故障实例#56底托辊子轴承盖振动总量值分布说明振动相对方向在#27干燥器辊子和#56底托辊的齿轮上。为了弄清振动故障，全面测量并以高分辨率谱分析低频信号，表明振动最大在#25干燥器和#45毡辊中。Bottom I dl er#56D ryer Rol l#27D ryer Rol l#29V i ew from Back Si de1.50.60.

9、32.02.5Measurementsin velocity (in/s)18 齿 轮 故 障 -纸机辊子齿轮摆动故障实例振动频谱图表明：1.振动幅值极高(超过四月份数据)，2.出现二分之一倍齿轮摆动频率大振动。振动最大在垂直方向。检查#52底托辊和#51顶托辊未发现故障特征，说明故障可能在#25干燥器上。3.在14100转/分频率处振动尖峰(联轴器齿振动频率计算值为7176.9转/分)。说明联轴器也有故障。19 齿 轮 故 障 -纸机辊子齿轮摆动故障实例齿轮摆动频率fHT出现在26转/分处，即两次摆动之间时间间隔为2.28秒，时域波形表明冲击特征是重复的，且幅值极高，引起峰尖削顶，这可能是二

10、分之一齿轮摆动频率振动增大引起的。齿轮摆动振荡频率为干燥器的转速频率(时域波形显示为约183转/分，#25干燥器转速为184.7转/分)。说明#25干燥器齿轮存在严重的齿轮摆动故障。20 齿齿 轮轮 故故 障障 -上海石化某氧气压缩机组齿轮箱齿轮的齿摆动频率实测例齿摆动频率实测与理论计算的比较例大齿轮齿数Z0=232=22229小齿轮齿数Z1=213 所以Na=2 (齿组合状态数)齿摆动频率FTR=(FmNa)/(Z0Z1)齿轮轴转速频率F0=23.820313赫兹齿轮啮合频率Fm=F0Z0=F1Z1 齿摆动频率计算值FTRC=(F0Z0Na)/(Z0Z1)=(F0Na)/Z1=1.909254846赫兹实测转速F0=24.020313赫兹实测齿摆动频率FTR=1.909691赫兹实测与计算的齿摆动频率之差FT