齿轮常见故障和诊断课件整理

设备状态监测与故障诊断技术及应用授课教师:孟波授课班级:过04级授课时间:114周设备状态监测与故障诊断1课程回顾:往复机械故障特点及影响因素●气阀故障原因及信号特征敲缸故障原理及信号特征拉缸故障原理及信号特征●管网振动故障原理及信号特征课程回顾:2第九章齿轮常见故障与诊断本章重点:齿轮故障形式、形成原因及振动机理2、正常齿轮的时城与频城特征3、齿轮均匀磨损的时城与频城特征4、齿轮偏心的时城与频域特征5、齿轮不同轴的时域与频域特征6、齿轮局部异常的时域与频域特征故障齿轮7、齿距误差的时域与频域特征8、不平衡齿轮的时域与频城特征第九章齿轮常见故障与诊断3第九章齿轮常见故障与诊断齿轮故障的常见形式与原因齿轮故障的常见飛式:(1)齿面磨损(2)齿面胶合和擦伤(3)齿面接触疲劳(4)弯曲疲劳与断齿第九章齿轮常见故障与诊断4第九章齿轮常见故障与诊断2.主要原因:(1)制造误差:·偏心、齿距偏差和齿形误差等偏心:齿轮(一般为旋转体)的几何中心和旋转中心不重合,如左图中的小呛轮。齿距偏差:齿轮的实际齿距与公称齿距有较大误差,如左图中的大齿轮。齿形误差渐开线齿廓(a)正常有误差,如()异常右图所示齿轮偏心和齿距误差齿形误差小齿轮旋转中心第九章齿轮常见故障与诊断5第九章齿轮常见故障与诊断(2)装配不良:工作状态劣化。图(a):齿轮轴不平行时,会在齿竞方向只有一端接触或者出现齿轮的直线性偏差等,使齿轮所承受的载荷在齿竞方向不均匀,不能平稳地传递动扭矩图(b):齿的局部承受过大的载荷,有可能造成断齿。或我在此部分接触两齿轮轴不平行导致的啮合不良第九章齿轮常见故障与诊断6第九章齿轮常见故障与诊断(3)润滑不良对于高速重载齿轮,润滑不良会导致齿面局部过热,造成色变、胶合等故障导致润滑不良的原因是多方面的,如:油踣堵塞、喷油孔堵塞,润湑油中进水、润滑油变质、油温过高等都会造成齿面润滑不良。第九章齿轮常见故障与诊断7第九章齿轮常见故障与诊断(4)超载对于工作负荷不平稳的齿轮驱动装置(例如矿石破碎机、采掘机等),经常会出现过载现象,如果没有适当的保护措施,就会造成轮齿过载断裂,或者长期过载导致大量轮齿根部疲劳裂纹、断裂。(5)操作失误操作失误通常包括缺油、超载、长期超速等,都会造成齿轮损伤、损坏。第九章齿轮常见故障与诊断8第九章齿轮常见故障与诊断、齿轮的振动机理1、齿轮的力学模型分析齿轮具有一定的质量,轮齿可看作是弹簧,所以若以一对齿轮作为研究对象,则该齿轮副可以看作一个振动系统。齿轮的振动主要是由k(n1的这种周期变化引起的K(k()为周期性的变量○)是随着啮合点位置而变化二是参加啮合的齿数在变化齿轮副力学模型第九章齿轮常见故障与诊断9第九章齿轮常见故障与诊断从一个齿轮开始啮合到下一个齿轮进入啮合齿轮的啮合刚度就变化一次,由此可以计算出齿轮的啮合周期及频率。齿轮啮合刚度的变化频率称为啮合频率。啮合频率==2乙式中:n1、n2主、从动轮转速,Z,Z2主、从动轮的齿数。第九章齿轮常见故障与诊断10齿轮常见故障和诊断课件整理11齿轮常见故障和诊断课件整理12齿轮常见故障和诊断课件整理13齿轮常见故障和诊断课件整理14齿轮常见故障和诊断课件整理15齿轮常见故障和诊断课件整理16齿轮常见故障和诊断课件整理17齿轮常见故障和诊断课件整理18齿轮常见故障和诊断课件整理19齿轮常见故障和诊断课件整理20齿轮常见故障和诊断课件整理21齿轮常见故障和诊断课件整理22齿轮常见故障和诊断课件整理23齿轮常见故障和诊断课件整理24齿轮常见故障和诊断课件整理25齿轮常见故障和诊断课件整理26齿轮常见故障和诊断课件整理27齿轮常见故障和诊断课件整理28齿轮常见故障和诊断课件整理29齿轮常见故障和诊断课件整理30齿轮常见故障和诊断课件整理31设备状态监测与故障诊断技术及应用授课教师:孟波授课班级:过04级授课时间:114周设备状态监测与故障诊断32课程回顾:往复机械故障特点及影响因素●气阀故障原因及信号特征敲缸故障原理及信号特征拉缸故障原理及信号特征●管网振动故障原理及信号特征课程回顾:33第九章齿轮常见故障与诊断本章重点:齿轮故障形式、形成原因及振动机理2、正常齿轮的时城与频城特征3、齿轮均匀磨损的时城与频城特征4、齿轮偏心的时城与频域特征5、齿轮不同轴的时域与频域特征6、齿轮局部异常的时域与频域特征故障齿轮7、齿距误差的时域与频域特征8、不平衡齿轮的时域与频城特征第九章齿轮常见故障与诊断34第九章齿轮常见故障与诊断齿轮故障的常见形式与原因齿轮故障的常见飛式:(1)齿面磨损(2)齿面胶合和擦伤(3)齿面接触疲劳(4)弯曲疲劳与断齿第九章齿轮常见故障与诊断35第九章齿轮常见故障与诊断2.主要原因:(1)制造误差:·偏心、齿距偏差和齿形误差等偏心:齿轮(一般为旋转体)的几何中心和旋转中心不重合,如左图中的小呛轮。齿距偏差:齿轮的实际齿距与公称齿距有较大误差,如左图中的大齿轮。齿形误差渐开线齿廓(a)正常有误差,如()异常右图所示齿轮偏心和齿距误差齿形误差小齿轮旋转中心第九章齿轮常见故障与诊断36第九章齿轮常见故障与诊断(2)装配不良:工作状态劣化。图(a):齿轮轴不平行时,会在齿竞方向只有一端接触或者出现齿轮的直线性偏差等,使齿轮所承受的载荷在齿竞方向不均匀,不能平稳地传递动扭矩图(b):齿的局部承受过大的载荷,有可能造成断齿。或我在此部分接触两齿轮轴不平行导致的啮合不良第九章齿轮常见故障与诊断37第九章齿轮常见故障与诊断(3)润滑不良对于高速重载齿轮,润滑不良会导致齿面局部过热,造成色变、胶合等故障导致润滑不良的原因是多方面的,如:油踣堵塞、喷油孔堵塞,润湑油中进水、润滑油变质、油温过高等都会造成齿面润滑不良。第九章齿轮常见故障与诊断38第九章齿轮常见故障与诊断(4)超载对于工作负荷不平稳的齿轮驱动装置(例如矿石破碎机、采掘机等),经常会出现过载现象,如果没有适当的保护措施,就会造成轮齿过载断裂,或者长期过载导致大量轮齿根部疲劳裂纹、断裂。(5)操作失误操作失误通常包括缺油、超载、长期超速等,都会造成齿轮损伤、损坏。第九章齿轮常见故障与诊断39第九章齿轮常见故障与诊断、齿轮的振动机理1、齿轮的力学模型分析齿轮具有一定的质量,轮齿可看作是弹簧,所以若以一对齿轮作为研究对象,则该齿轮副可以看作一个振动系统。齿轮的振动主要是由k(n1的这种周期变化引起的K(k()为周期性的变量○)是随着啮合点位置而变化二是参加啮合的齿数在变化齿轮副力学模型第九章齿轮常见故障与诊断40第九章齿轮常见故障与诊断从一个齿轮开始啮合到下一个齿轮进入啮合齿轮的啮合刚度就变化一次,由此可以计算出齿轮的啮合周期及频率。齿轮啮合刚度的变化频率称为啮合频率。啮合频率==2乙式中:n1、n2主、从动轮转速,Z,Z2主、从动轮的齿数。第九章齿轮常见故障与诊断41齿轮常见故障和诊断课件整理42齿轮常见故障和诊断课件整理43齿轮常见故障和诊断课件整理44齿轮常见故障和诊断课件整理45齿轮常见故障和诊断课件整理46齿轮常见故障和诊断课件整理47齿轮常见故障和诊断课件整理48齿轮常见故障和诊断课件整理49齿轮常见故障和诊断课件整理50齿轮常见故障和诊断课件整理51齿轮常见故障和诊断课件整理5