齒輪及齒輪箱診斷200510二剖析

1、BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2齒輪及齒輪箱診斷齒輪及齒輪箱診斷BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2一、齒輪及齒輪箱的振動信號特點 齒輪箱正常運轉(zhuǎn)時，一般其振動信號是平穩(wěn)信號，振動信號為各齒輪箱正常運轉(zhuǎn)時，一般其振動信號是平穩(wěn)信號，振動信號為各軸的轉(zhuǎn)頻和嚙合頻率。當發(fā)生故障時，其振動信號頻率成份和幅軸的轉(zhuǎn)頻和嚙合頻率。當發(fā)生故障時，其振動信號頻率成份和幅值將發(fā)生變化，一般具有以下特征：值將發(fā)生變化，一般具有以下特征： 信

2、號是穩(wěn)態(tài)的信號是穩(wěn)態(tài)的 對應僅僅是幅值的變化，振動能量的變化。主要是針對齒輪均勻?qū)獌H僅是幅值的變化，振動能量的變化。主要是針對齒輪均勻磨損的情況。磨損的情況。 信號是周期平穩(wěn)信號信號是周期平穩(wěn)信號 出現(xiàn)有規(guī)律的沖擊或調(diào)制現(xiàn)象。主要是針對齒輪的點蝕、疲勞剝出現(xiàn)有規(guī)律的沖擊或調(diào)制現(xiàn)象。主要是針對齒輪的點蝕、疲勞剝落、齒形誤差、安裝誤差、軸彎曲、不平衡、不對中、滾動軸承落、齒形誤差、安裝誤差、軸彎曲、不平衡、不對中、滾動軸承剝落等。剝落等。 信號是非周期性信號信號是非周期性信號 信號中出現(xiàn)無規(guī)律的沖擊或調(diào)制現(xiàn)象。主要是齒輪或軸承嚴重故信號中出現(xiàn)無規(guī)律的沖擊或調(diào)制現(xiàn)象。主要是齒輪或軸承嚴重故障時。障

3、時。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2二、多種多樣的信號處理方法二、多種多樣的信號處理方法2.1 時域診斷時域診斷 峰值指標峰值指標 脈沖指標脈沖指標 峭度峭度KURT-3( )vt - v 4 s1nS StCRESTvpeakvRMSvpeakvrBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-22.2、同周期相加平均 時域信號由于相位不同，不同時刻的信號是不能作平時域信號由于相位不同，不同時刻的信號是不能作平均的。均的。 如果保證

4、起始相位相同，采樣頻率和采樣點數(shù)相同，如果保證起始相位相同，采樣頻率和采樣點數(shù)相同，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，是可以作平均的。轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，是可以作平均的。 隨著平均次數(shù)的增加，所在軸的轉(zhuǎn)頻及其倍頻，嚙合隨著平均次數(shù)的增加，所在軸的轉(zhuǎn)頻及其倍頻，嚙合頻率及其倍頻被保留，其它軸的信號和噪聲被消除，頻率及其倍頻被保留，其它軸的信號和噪聲被消除，從而獲得與被測齒輪有關(guān)的信號。從而獲得與被測齒輪有關(guān)的信號。 如果轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，采用鎖相技術(shù)進行平均。如果轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，采用鎖相技術(shù)進行平均。 從時域平均信號中可以輔助判斷一些故障（雙軸）。從時域平均信號中可以輔助判斷一些故障（雙軸）。 時域平均信號不能用來診斷滾動軸承的故障。時域平均

5、信號不能用來診斷滾動軸承的故障。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-22.3、頻譜分析 頻譜分析是診斷頻譜分析是診斷齒輪箱的最常用齒輪箱的最常用的最有效方法。的最有效方法。 推薦采用加漢寧推薦采用加漢寧窗的幅值譜或功窗的幅值譜或功率譜。率譜。 比較和趨勢分析比較和趨勢分析BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-22.4、倒頻譜分析 倒頻譜用來診斷調(diào)制信號。但同解調(diào)分倒頻譜用來診斷調(diào)制信號。但同解調(diào)分析相比，準確性較差。析相比，準確性

6、較差。2.5、細化譜分析 細化譜用來診斷調(diào)制信號。但幅值和相細化譜用來診斷調(diào)制信號。但幅值和相位信息誤差較大。位信息誤差較大。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-22.6、傳遞函數(shù) 傳遞函數(shù)分析的目的是研究系統(tǒng)的固有頻率，通過力傳遞函數(shù)分析的目的是研究系統(tǒng)的固有頻率，通過力和響應，研究兩者隨頻率變化的比例來估計系統(tǒng)的固和響應，研究兩者隨頻率變化的比例來估計系統(tǒng)的固有頻率。有頻率。 相干分析適用來檢驗傳遞函數(shù)測試結(jié)果的可靠性。相干分析適用來檢驗傳遞函數(shù)測試結(jié)果的可靠性。相干函數(shù)分析相干函數(shù)分析100。797.65

7、Hz468.75Hz860.35Hz傳遞函數(shù)分析傳遞函數(shù)分析BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2三、齒輪及齒輪箱的診斷技術(shù)3.1、 調(diào)制調(diào)制 幅值調(diào)制幅值調(diào)制 頻率調(diào)制（相位調(diào)制）頻率調(diào)制（相位調(diào)制） 調(diào)頻調(diào)幅調(diào)頻調(diào)幅BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2tAtA調(diào)調(diào) 幅幅調(diào)調(diào) 頻頻BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-23.2、減速箱的四種調(diào)制

8、現(xiàn)象齒輪嚙合頻率調(diào)制現(xiàn)象齒輪嚙合頻率調(diào)制現(xiàn)象齒輪箱固有頻率調(diào)制現(xiàn)象齒輪箱固有頻率調(diào)制現(xiàn)象齒輪固有頻率調(diào)制現(xiàn)象齒輪固有頻率調(diào)制現(xiàn)象滾動軸承外環(huán)固有頻率調(diào)制現(xiàn)象滾動軸承外環(huán)固有頻率調(diào)制現(xiàn)象BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-23.3、不同調(diào)制現(xiàn)象的分析方法 齒輪嚙合頻率的調(diào)制分析方法齒輪嚙合頻率的調(diào)制分析方法 采用頻譜和解調(diào)譜相結(jié)合的雙譜分析法采用頻譜和解調(diào)譜相結(jié)合的雙譜分析法 頻譜分析：齒輪的嚙合頻率，確定故障的齒輪幅頻譜分析：齒輪的嚙合頻率，確定故障的齒輪幅 解調(diào)譜分析：調(diào)制頻率，確定故障軸解調(diào)譜分析：調(diào)制頻率

9、，確定故障軸輔助方法：輔助方法：時域波形，嚙合頻率幅值的趨勢分析，提高診斷準確度。時域波形，嚙合頻率幅值的趨勢分析，提高診斷準確度。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2 齒輪固有頻率調(diào)制分析方法齒輪固有頻率調(diào)制分析方法采用解調(diào)譜、細化譜、頻譜相結(jié)合的三譜分析法采用解調(diào)譜、細化譜、頻譜相結(jié)合的三譜分析法 頻譜分析：齒輪的嚙合頻率，確定故障的齒輪幅頻譜分析：齒輪的嚙合頻率，確定故障的齒輪幅 解調(diào)譜、細化譜分析：調(diào)制頻率，確定故障軸解調(diào)譜、細化譜分析：調(diào)制頻率，確定故障軸難點：難點： 齒輪的固有頻率不知道（事先可以

10、測出或計算出齒輪齒輪的固有頻率不知道（事先可以測出或計算出齒輪 的固有頻率）的固有頻率）注意：注意：一般固有頻率被激起，頻率成份少，只有極少的譜峰一般固有頻率被激起，頻率成份少，只有極少的譜峰BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2 齒輪箱體固有頻率調(diào)制分析方法齒輪箱體固有頻率調(diào)制分析方法 采用時域波形分析、頻譜分析、解調(diào)譜分析、趨勢分采用時域波形分析、頻譜分析、解調(diào)譜分析、趨勢分析相結(jié)合的時頻分析法析相結(jié)合的時頻分析法時域波形：時域波形：周期性的沖擊信號，一個大的沖擊信號有多周期性的沖擊信號，一個大的沖擊信號有

11、多個小的沖擊信號構(gòu)成。個小的沖擊信號構(gòu)成。頻域：頻域：以箱體、齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，故以箱體、齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，故障齒輪或軸所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率。障齒輪或軸所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率。趨勢：趨勢：振動能量較正常工況下有較大幅度提高。振動能量較正常工況下有較大幅度提高。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2 軸承外環(huán)固有頻率調(diào)制分析方法采用頻譜、解調(diào)譜、細化譜三譜分析法采用頻譜、解調(diào)譜、細化譜三譜分析法頻域：主要依靠軸承外環(huán)的固有頻率和軸承部件頻域：主要依靠軸承外環(huán)的固有頻率和軸

12、承部件 的通過頻率來分析。的通過頻率來分析。難點：振動能量低，往往被其它振動信號覆蓋。難點：振動能量低，往往被其它振動信號覆蓋。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-23.4、齒輪箱頻率特點 軸頻及其高次諧波；軸頻及其高次諧波； 齒輪嚙合頻率及其高次諧波；齒輪嚙合頻率及其高次諧波； 以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率邊頻帶；頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率邊頻帶； 以齒輪固有頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)以齒輪固有頻率及其

13、諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的邊頻帶；頻及其倍頻為調(diào)制頻率的邊頻帶； 以齒輪箱固有頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸以齒輪箱固有頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的邊頻帶；轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的邊頻帶； 以外環(huán)的各階固有頻率為載波頻率，產(chǎn)生剝落元件的以外環(huán)的各階固有頻率為載波頻率，產(chǎn)生剝落元件的通過頻率為調(diào)制頻率；通過頻率為調(diào)制頻率； 隱含成份和交叉成份。隱含成份和交叉成份。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2四、齒輪箱故障的主要形式四、齒輪箱故障的主要形式 1、齒

14、形誤差、齒形誤差 2、齒形均勻磨損、齒形均勻磨損 3、軸不對中、軸不對中 4、斷齒、斷齒 5、箱體共振、箱體共振 6、軸輕度彎曲、軸輕度彎曲 7、軸嚴重彎曲、軸嚴重彎曲 8、軸不平衡、軸不平衡 9、軸向竄動、軸向竄動 10、軸承疲勞剝落和點蝕、軸承疲勞剝落和點蝕BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.14.1、齒形誤差的主要特征、齒形誤差的主要特征以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制；嚙合頻率調(diào)制；

15、一般的齒形誤差產(chǎn)生的調(diào)制邊頻帶窄，一般的齒形誤差產(chǎn)生的調(diào)制邊頻帶窄，以一階邊頻調(diào)制為主，且邊頻帶的幅值以一階邊頻調(diào)制為主，且邊頻帶的幅值較?。惠^??；嚴重的齒形誤差，激起齒輪的固有頻率，嚴重的齒形誤差，激起齒輪的固有頻率，出現(xiàn)以齒輪固有頻率及其諧波為載波頻出現(xiàn)以齒輪固有頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的齒輪共振頻率調(diào)制；率的齒輪共振頻率調(diào)制；振動能量（有效值和峭度）有一定程度振動能量（有效值和峭度）有一定程度的增大。的增大。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-

16、2-21f02f03f01GMF2GMF齒形誤差引起的特征頻譜齒形誤差引起的特征頻譜fABMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.24.2、齒輪均勻磨損、齒輪均勻磨損 齒輪的嚙合頻率及其諧波的幅值明顯增大；齒輪的嚙合頻率及其諧波的幅值明顯增大； 如果不均勻磨損，會產(chǎn)生以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波如果不均勻磨損，會產(chǎn)生以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，但幅值小。頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，但幅值小。1GMF2GMF3GMFfABMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)

17、振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.34.3、軸不對中、軸不對中 以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率；軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率； 調(diào)制頻率的調(diào)制頻率的2倍頻幅值最大；倍頻幅值最大； 齒輪嚙合頻率及其諧波幅值增大；齒輪嚙合頻率及其諧波幅值增大； 振動能量（有效值和峭度）有一定程度的增大。振動能量（有效值和峭度）有一定程度的增大。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2注意用速度頻譜或位移頻譜注意

18、用速度頻譜或位移頻譜BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.44.4、箱體共振、箱體共振薄板結(jié)構(gòu)薄板結(jié)構(gòu) 齒輪箱的一階固有頻率為主導地位，其齒輪箱的一階固有頻率為主導地位，其他頻率成分很低；他頻率成分很低； 振動能量有很大的增加。振動能量有很大的增加。箱體共振調(diào)制箱體共振調(diào)制 以箱體、齒輪固有頻率和齒輪嚙合頻率以箱體、齒輪固有頻率和齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，故障齒輪或軸所及其諧波為載波頻率，故障齒輪或軸所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率；在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率； 齒輪嚙合頻率及其諧波幅值明顯增大；齒輪嚙合

19、頻率及其諧波幅值明顯增大； 振動能量有很大的增加振動能量有很大的增加BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-21f01fg2f01GMF2GMF2fgBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.54.5、斷齒、斷齒 以齒輪嚙合頻率及其諧波以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，故障齒輪所為載波頻率，故障齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，調(diào)制邊頻帶寬而高；頻率，調(diào)制邊頻帶寬而高； 以齒輪各階固有頻率及其以齒輪各階固有頻率

20、及其諧波為載波頻率，故障齒諧波為載波頻率，故障齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，調(diào)制邊頻帶寬調(diào)制頻率，調(diào)制邊頻帶寬而高；而高； 振動能量有很大的增加。振動能量有很大的增加。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-21fg1GMF2GMF2fgBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.6、軸輕度彎曲 以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻

21、率的嚙合頻率調(diào)制，但調(diào)制邊頻帶窄且稀；其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制，但調(diào)制邊頻帶窄且??； 如果彎曲軸上有多對齒輪嚙合，則會出現(xiàn)多對齒輪嚙合調(diào)如果彎曲軸上有多對齒輪嚙合，則會出現(xiàn)多對齒輪嚙合調(diào)制；制； 振動能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特別是振動能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特別是軸向振動能量有較大的增加。軸向振動能量有較大的增加。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-21f1GMF2GMF軸輕度彎曲特征頻譜軸輕度彎曲特征頻譜BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器

22、公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.7、軸嚴重彎曲 以齒輪嚙合頻率及其諧波、以齒輪嚙合頻率及其諧波、齒輪固有頻率、箱體固有頻齒輪固有頻率、箱體固有頻率為載波頻率，齒輪所在軸率為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率轉(zhuǎn)頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制，但邊頻帶較寬，解調(diào)調(diào)制，但邊頻帶較寬，解調(diào)譜上出現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)頻和多階高譜上出現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)頻和多階高次諧波；次諧波； 如果彎曲軸上有多對齒輪嚙如果彎曲軸上有多對齒輪嚙合，則會出現(xiàn)多對齒輪嚙合合，則會出現(xiàn)多對齒輪嚙合調(diào)制；調(diào)制； 振動能量（有效值和峭度值）振動能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特別是有一定程度的增加，特別是軸向振動能

23、量有較大的增加。軸向振動能量有較大的增加。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2軸嚴重彎曲特征頻譜軸嚴重彎曲特征頻譜1f01fg2f01GMF2GMF2fgBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.8、軸向竄動 有故障軸上齒數(shù)多的齒輪嚙合頻率的幅值大幅度增加；有故障軸上齒數(shù)多的齒輪嚙合頻率的幅值大幅度增加； 振動能量有較大的增加。振動能量有較大的增加。1GMFBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公

24、司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.9、軸有嚴重的不平衡 以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制，但邊頻帶較頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制，但邊頻帶較少而稀，解調(diào)譜上出現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)頻；少而稀，解調(diào)譜上出現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)頻； 有故障軸的轉(zhuǎn)頻成份有較大的增加；有故障軸的轉(zhuǎn)頻成份有較大的增加； 振動能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特振動能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特別是軸向振動能量有較大的增加。別是軸向振動能量有較大的增加。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬

25、力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-21GMF1fBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-24.10、軸承疲勞剝落和點蝕在齒輪箱軸系中，一般滾動軸承內(nèi)環(huán)與軸多為緊密的過盈配合，在齒輪箱軸系中，一般滾動軸承內(nèi)環(huán)與軸多為緊密的過盈配合，即軸與內(nèi)環(huán)牢固的連為一體，要激起固有頻率需要較大能量，且即軸與內(nèi)環(huán)牢固的連為一體，要激起固有頻率需要較大能量，且內(nèi)環(huán)固有頻率與自由狀態(tài)下測得或計算的頻率完全不同。內(nèi)環(huán)固有頻率與自由狀態(tài)下測得或計算的頻率完全不同。外環(huán)與箱體軸承座也是過盈配合，但同內(nèi)環(huán)比較，要松得

26、多。且外環(huán)與箱體軸承座也是過盈配合，但同內(nèi)環(huán)比較，要松得多。且外環(huán)在工作中一直受到滾動體對其較大的壓力，當軸承有故障并外環(huán)在工作中一直受到滾動體對其較大的壓力，當軸承有故障并運行一段時間后，外環(huán)與軸承座之間基本完全松動，外環(huán)固有頻運行一段時間后，外環(huán)與軸承座之間基本完全松動，外環(huán)固有頻率與自由狀態(tài)下測得或計算的頻率基本相同。率與自由狀態(tài)下測得或計算的頻率基本相同。由于外環(huán)松動且質(zhì)量輕，軸承元素故障時，振動能量通過滾動體由于外環(huán)松動且質(zhì)量輕，軸承元素故障時，振動能量通過滾動體傳到外環(huán)上，激起外環(huán)固有頻率。傳到外環(huán)上，激起外環(huán)固有頻率。齒輪箱中軸承故障的載波頻率一般為外環(huán)的各階固有頻齒輪箱中軸承故

27、障的載波頻率一般為外環(huán)的各階固有頻率，調(diào)制頻率為產(chǎn)生剝落元件的通過頻率。率，調(diào)制頻率為產(chǎn)生剝落元件的通過頻率。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-21fo2fo3foF(I,o,)BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2五、檢測標準5.1、齒輪裝置的振動峰值判定標準、齒輪裝置的振動峰值判定標準 齒輪的振動峰值為齒輪的振動峰值為Pp,轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n(r/min),吃數(shù)為吃數(shù)為z,g為重為重力加速度。力加速度。注意量級：注意量級：Pp

28、=10(z/30)1.2x(n/1200)1.2危險量級：危險量級：Pp=40(z/30)1.2x(n/1200)1.2BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-25.2、齒輪裝置的振動均值判定標準、齒輪裝置的振動均值判定標準 齒輪的振動均值為齒輪的振動均值為Pa,轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n(r/min),吃數(shù)為吃數(shù)為z,g為重力為重力加速度。加速度。注意量級：注意量級：Pa=1.1(z/30)2.2x(n/1200)2.2危險量級：危險量級：Pa=4.1(z/30)2.2x(n/1200)2.2BMA INSTRUMENT 振

29、動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-25.3、頻段判定標準美國國家標準協(xié)會標準（美國國家標準協(xié)會標準（ANST） 假定轉(zhuǎn)速為假定轉(zhuǎn)速為60060000r/min 采集信號盡可能靠近軸承座采集信號盡可能靠近軸承座 設(shè)備上沒有安裝隔振裝置（有隔振裝置，報警值提高設(shè)備上沒有安裝隔振裝置（有隔振裝置，報警值提高30%-50%） 齒輪箱的報警值要比被驅(qū)動的機器高出齒輪箱的報警值要比被驅(qū)動的機器高出25%BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2ANST設(shè)備狀態(tài)報警類型和等級

30、分類表設(shè)備狀態(tài)報警類型和等級分類表 機器類型機器類型 良好良好 一般一般 報警報警1（警告）（警告） 報警報警2(危險）危險）離心式，帶或不帶外部齒輪箱離心式，帶或不帶外部齒輪箱 0-5.08 5.08-7.62 7.62 11.43離心離心-整體式齒輪（軸向）整體式齒輪（軸向） 0- 5.08 5.08-7.62 7.62 11.43離心離心-整體式齒輪（徑向）整體式齒輪（徑向） 0- 3.81 3.81-6.35 6.35 9.525齒輪箱輸入軸齒輪箱輸入軸 0- 3.81 3.81-5.715 5.715 8.89齒輪箱輸出軸齒輪箱輸出軸 0- 2.286 2.286- 3.81 3.8

31、1 5.715mm/sBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2項目項目 頻段頻段1 頻段頻段2 頻段頻段3 頻段頻段4 頻段頻段5 頻段頻段6頻段起始頻率頻段起始頻率 1%Fmax 1.2xrpm 2.2xrpm 3.2xrpm 12.2xrpm 50% Fmax 頻段截止頻率頻段截止頻率 1.2xrpm 2.2xrpm 3.2xrpm 12.2xrpm 50% Fmax 100% Fmax 頻段報警頻段報警 90%報警總值報警總值 30%報警總值報警總值 25%報警總值報警總值 20%報警總值報警總值 15%報

32、警總值報警總值 10%報警總值報警總值 或或1.98mm/s 或或1.41mm/s 或或1.27mm/s 頻段描述頻段描述 次同步到次同步到1xrpm 1.5-2xrpm 2.5-3xrpm 軸承缺陷頻率基頻軸承缺陷頻率基頻 軸承缺陷低階諧波軸承缺陷低階諧波 軸承缺陷高階諧波軸承缺陷高階諧波 或固有頻率或固有頻率1、無葉片的普通滾子軸承設(shè)備，如交流電機、直流電機、減速箱等、無葉片的普通滾子軸承設(shè)備，如交流電機、直流電機、減速箱等2、設(shè)置、設(shè)置 Fmax =50 xrpm（如果轉(zhuǎn)速（如果轉(zhuǎn)速1700r/min,或軸承為圓錐滾子軸承、球面滾子軸承另取或軸承為圓錐滾子軸承、球面滾子軸承另取值，值，r

33、pm為轉(zhuǎn)速）為轉(zhuǎn)速）3、從、從ANST設(shè)備狀態(tài)分析標準中得到報警速度宗旨。設(shè)備狀態(tài)分析標準中得到報警速度宗旨。 Fmax為頻譜量程。為頻譜量程。4、如果為軸承為圓錐滾子軸承、球面滾子軸承，、如果為軸承為圓錐滾子軸承、球面滾子軸承， Fmax為為60Xrpm.5、如果轉(zhuǎn)速為、如果轉(zhuǎn)速為1400-1700r/min,將將Fmax設(shè)為設(shè)為60Xrpm；如果轉(zhuǎn)速為；如果轉(zhuǎn)速為1100-1399r/min,將將Fmax設(shè)為設(shè)為80Xrpm；如果轉(zhuǎn)速為；如果轉(zhuǎn)速為800-1099r/min,將將Fmax設(shè)為設(shè)為100Xrpm；如果轉(zhuǎn)速為；如果轉(zhuǎn)速為600-799r/min,將將Fmax設(shè)為設(shè)為120Xrp

34、m；ANST設(shè)備頻段報警表設(shè)備頻段報警表A速度總值（峰值）速度總值（峰值）mm/sBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2項目項目 頻段頻段1 頻段頻段2 頻段頻段3 頻段頻段4 頻段頻段5 頻段頻段6頻段起始頻率頻段起始頻率 0.2xrpm 0.8xrpm 1.8xrpm 2.8xrpm 3.6xrpm 10.2xrpm 頻段截止頻率頻段截止頻率 0.8xrpm 1.8xrpm 2.8xrpm 3.8xrpm 10.2xrpm 100% Fmax 頻段報警頻段報警 20%報警總值報警總值 90%報警總值報警總值

35、 30%報警總值報警總值 25%報警總值報警總值 20%報警總值報警總值 15%報警總值報警總值 或或1.41mm/s 頻段描述頻段描述 次同步到次同步到1xrpm 1-1.5xrpm 2-2.5xrpm 3-3.5xrpm 4-10 xrpm 10.5xrpm-Fmax 1、無葉片的普通滑動軸承設(shè)備，如交流電機、直流電機、減速箱等、無葉片的普通滑動軸承設(shè)備，如交流電機、直流電機、減速箱等2、設(shè)置、設(shè)置 Fmax =20 xrpmANST設(shè)備頻段報警表設(shè)備頻段報警表B速度總值（峰值）速度總值（峰值）mm/sBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公

36、司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2項目項目 頻段頻段1 頻段頻段2 頻段頻段3 頻段頻段4 頻段頻段5 頻段頻段6頻段起始頻率頻段起始頻率 0.25xGMF 0.75xGMF 1.25xGMF 1.75xGMF 2.25xGMF 50% Fmax 頻段截止頻率頻段截止頻率 0.75xGMF 1.25xGMF 1.75xGMF 2.25xGMF 2.75xGMF 100% Fmax 頻段報警頻段報警 25%報警總值報警總值 70%報警總值報警總值 25%報警總值報警總值 50%報警總值報警總值 25%報警總值報警總值 40%報警總值報警總值 頻段描述頻段描述 0.5xGMF和邊帶和邊帶 GMF和

37、邊帶和邊帶 1.5xGMF和邊帶和邊帶 2xGMF和邊帶和邊帶 2.5xGMF和邊帶和邊帶 3xGMF和邊帶和邊帶 1、設(shè)置、設(shè)置 Fmax =3.25xGMF2、對于齒輪箱，須在同一測點進行頻率量程為、對于齒輪箱，須在同一測點進行頻率量程為3.25XGMF的高頻測量，同時需要一個正常頻率量的高頻測量，同時需要一個正常頻率量程的測量（如程的測量（如AB表中所述）。也就是說進行兩次不同量程的測量。在許多情況下，由于表中所述）。也就是說進行兩次不同量程的測量。在許多情況下，由于Fmax很高，傳感器要求粘結(jié)和螺栓連接。頻線設(shè)為很高，傳感器要求粘結(jié)和螺栓連接。頻線設(shè)為16003200線。線。ANST設(shè)

38、備頻段報警表設(shè)備頻段報警表C速度總值（峰值）速度總值（峰值）mm/sBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2項目項目 頻段頻段1 頻段頻段2 頻段頻段3 頻段頻段4 頻段頻段5 頻段頻段6頻段起始頻率頻段起始頻率 20 xrpm 50 xrpm 80 xrpm 110 xrpm 140 xrpm 170 xrpm 頻段截止頻率頻段截止頻率 50 xrpm 80 xrpm 110 xrpm 140 xrpm 170 xrpm 100% Fmax 頻段報警頻段報警 60%報警總值報警總值 60%報警總值報警總值 50

39、%報警總值報警總值 50%報警總值報警總值 40%報警總值報警總值 40%報警總值報警總值 頻段描述頻段描述 20-50 xrpm 50-80 xrpm 80-110 xrpm 110-140 xrpm 140-170 xrpm 170 xrpm-Fmax 1、在不知道齒數(shù)的情況下使用，知道齒數(shù)用、在不知道齒數(shù)的情況下使用，知道齒數(shù)用C表。表。2、在許多情況下，由于、在許多情況下，由于Fmax很高，傳感器要求粘結(jié)和螺栓連接。頻線設(shè)為很高，傳感器要求粘結(jié)和螺栓連接。頻線設(shè)為3200線。線。2、設(shè)置、設(shè)置 Fmax =200 xrpmANST設(shè)備頻段報警表設(shè)備頻段報警表D速度總值（峰值）速度總值（

40、峰值）mm/sBMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2六、案例分析六、案例分析某電廠水輪機發(fā)電組，齒輪箱振動異常。某電廠水輪機發(fā)電組，齒輪箱振動異常。輸入軸轉(zhuǎn)速輸入軸轉(zhuǎn)速182 r/min輸出軸轉(zhuǎn)速輸出軸轉(zhuǎn)速750 r/min大齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù) 99小齒輪齒數(shù)小齒輪齒數(shù) 24發(fā)電機發(fā)電機增速機增速機水輪機水輪機Z=24Z=99180r/min750r/min例例1BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-212.512.5 12.51

41、2.5299.8433266.75Hz331.25Hz0.1mm/s齒輪箱細化譜齒輪箱細化譜BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2分析分析 嚙合頻率：嚙合頻率： (750/60)x24=300Hz 從細化譜圖上可以看出，從細化譜圖上可以看出，299.84Hz的幅值較高，且被的幅值較高，且被12.5Hz頻率調(diào)制。調(diào)制頻率頻率調(diào)制。調(diào)制頻率3Hz幅值小，不明顯。幅值小，不明顯。 說明故障齒輪應為高速軸（輸出軸）小齒輪。說明故障齒輪應為高速軸（輸出軸）小齒輪。 驗證：驗證：揭蓋檢查發(fā)現(xiàn)小齒輪齒性誤差較大，形成頻率揭蓋

42、檢查發(fā)現(xiàn)小齒輪齒性誤差較大，形成頻率調(diào)制。載荷的微小變化形成幅值調(diào)制。調(diào)制。載荷的微小變化形成幅值調(diào)制。BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2例2首鋼小型場一臺減速機，大修后運行振動值很大。首鋼小型場一臺減速機，大修后運行振動值很大。 電機驅(qū)動，可調(diào)速；電機驅(qū)動，可調(diào)速； 工作轉(zhuǎn)速工作轉(zhuǎn)速500r/min； 功率功率970kW； 小齒輪齒數(shù)小齒輪齒數(shù)50； 大齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)148。1243電機電機減速機減速機50148BMA INSTRUMENT 振動監(jiān)測技術(shù)振動監(jiān)測技術(shù)西馬力檢測儀器公司西馬力檢測儀器公司 產(chǎn)品部產(chǎn)品部 2022-2-2測試數(shù)據(jù)測點測點 1 2 3 4 振動值（水平）振動值（水平） 5.5 15.4 9.5 12.3振動值（軸向）振動值（軸向） 7.8 13.6 8.3 14.8電機轉(zhuǎn)速為電機轉(zhuǎn)速為150r/min mm/s213Hz213Hz0 700200