齒輪故障xiugai

1、1齒 輪 故 障 2齒 輪 故 障 齒輪故障頻率關于齒輪產(chǎn)生的振動頻率假定一對齒輪嚙合付，其低速齒輪的齒數(shù)為Z0，低速齒輪軸轉(zhuǎn)速頻率為F0赫茲高速齒輪的齒數(shù)為Z1，高速齒輪軸轉(zhuǎn)速頻率為F1這對齒輪可能產(chǎn)生的振動頻率分量有：1.低速齒輪轉(zhuǎn)速頻率F0赫茲及其諧波頻率iF0赫茲(i=1,2,3,)2.高速齒輪轉(zhuǎn)速頻率F1赫茲及其諧波頻率iF1赫茲(i=1,2,3,)3.低，高速齒輪齒嚙合頻率Fm=F0Z0=F1Z1赫茲及其諧波頻率iFm赫茲(i=1,2,3,)4.低速齒輪轉(zhuǎn)速邊帶頻率族(FmiF0)赫茲(i=1,2,3.)5.高速齒輪轉(zhuǎn)速邊帶頻率族(FmiF1)赫茲(i=1,2,3,)6.齒擺動頻率

2、(或齒重復頻率)Ftr=(FmNa)/(Z0 Z1)赫茲(這里，Na為齒組合狀態(tài)數(shù)，它等于低速，高速齒輪的齒數(shù)的最小公約數(shù))7.齒組合狀態(tài)通過頻率Fa=Fm/Na赫茲3齒齒 輪輪 故故 障障 (1) 正正 常常 的的 頻頻 譜譜 出出 現(xiàn)現(xiàn) 所所 有有 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 軸軸 的的1X 1X 和和 嚙嚙 合合 頻頻 率率(GMF)(GMF)。 齒齒 輪輪 嚙嚙 合合 頻頻 率率 的的 兩兩 側(cè)側(cè) 有有 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 邊邊 帶，帶， 其其 峰峰 值值 較較 小。小。 正正 常常 齒齒 輪輪 的的 頻頻 譜譜齒輪嚙合頻率GMF=齒輪齒數(shù)X齒輪轉(zhuǎn)速4齒齒 輪輪 故故 障障 (2) 齒齒 磨磨 損損：齒：齒 輪輪

3、固固 有有 頻頻 率率 出出 現(xiàn)，且現(xiàn)，且 有有 磨磨 損損 齒齒 輪輪 所所 在在 軸軸 的的 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 邊邊 帶帶 磨磨 損損 明明 顯顯 時，時， 嚙嚙 合合 頻頻 率率 附附 近近 也也 會會 出出 現(xiàn)現(xiàn) 較較 高高 峰峰 值值 的的 邊邊 帶。帶。 齒齒 輪輪 磨磨 損損 時時 的的 頻頻 譜譜齒輪自振頻率齒輪自振頻率邊帶頻率邊帶頻率GMF=齒輪嚙合頻率齒輪嚙合頻率5齒齒 輪輪 故故 障障 (3) 齒齒 輪輪 偏偏 心心： 嚙嚙 合合 頻頻 率率 附附 近近 有有 較較 高高 幅幅 值值 的的 邊邊 帶帶 往往 往往 說說 明明 齒齒 輪輪 偏偏 心、心、 游游 隙隙 或或 軸軸

4、不不 平平 行行. . 嚙嚙 合合 頻頻 率率 峰峰 值值 隨隨 負負 載載 的的 增增 大大 而而 增增 大。大。 齒齒 輪輪 偏偏 心心 的的 頻頻 譜譜Fn=齒輪自振頻率齒輪自振頻率GMF=齒輪嚙合頻率齒輪嚙合頻率邊帶頻率6齒齒 輪輪 故故 障障 (4) 齒齒 輪輪 不不 對對 中中： 幾幾 乎乎 總總 是是 激激 起起 嚙嚙 合合 頻頻 率率 二二 次次 或或 更更 高高 諧諧 次次 的的 振振 動動, , 且且2X2X或或3X 3X 嚙嚙 合合 頻頻 率率 處處 峰峰 值值 較較 大；大； 它它 們們 都都 有有 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速速 的的 邊邊 帶帶 頻頻 率。率。 齒齒 輪輪 不不 對對

5、中中 時時 的的 頻頻 譜譜GMF=齒輪嚙合頻率齒輪嚙合頻率邊帶頻率7齒 輪 故 障齒輪嚙合頻率GMF=齒輪的齒數(shù)X齒輪轉(zhuǎn)速 例如：GMF=2625轉(zhuǎn)/分X8=1500轉(zhuǎn)/分X14=21000轉(zhuǎn)/分 26252625RPMRPM8 teeth8 teeth15001500RPMRPM14 teeth14 teethGMF=21000GMF=21000CPMCPM8齒 輪 故 障 齒輪正常時的頻譜頻譜中存在：大，小齒輪轉(zhuǎn)速頻率及其諧波頻率和齒輪嚙合頻率， 但是它們的幅值都不大9齒 輪 故 障 齒磨損時的頻譜頻譜中存在：激起齒輪自振頻率f 和磨損齒輪轉(zhuǎn)速頻率邊帶 10齒 輪 故 障 齒的載荷過大齒

6、輪嚙合頻率對齒的載荷最敏感，但不一定是故障 11齒 輪 故 障 齒輪偏心/齒隙游移頻譜中存在：GMF兩側(cè)高幅值的邊帶說明是齒輪偏心，齒隙游移或齒輪軸不平行，齒隙游移常激起齒輪自振頻率fn 12齒 輪 故 障 齒輪不對中頻譜中存在：GMF，2XGMF，3XGMF，并伴有齒輪轉(zhuǎn)速邊帶頻率，GMF的幅值小，而 2XGMF和 3XGMF的幅值較大13齒 輪 故 障 齒裂，碎片，斷頻譜中存在：齒壞的齒輪轉(zhuǎn)速頻率1XRPM，齒輪自振頻率fn并伴有轉(zhuǎn)速邊帶頻率；用時域波形最好檢測出齒裂，碎片，斷的故障14齒 輪 故 障 齒輪擺動故障頻譜中存在：低頻的齒輪擺動頻率fHT及其諧波頻率，出現(xiàn)轟鳴(齒輪擺動fHT=

7、(GM)*(Na)/Tp/Tg) (GM) (N ) a=T T GEAR PINIONHTf15 齒 輪 故 障 -紙機輥子齒輪擺動故障實例四月末初次分析結(jié)論：#27干燥器過度磨損，出現(xiàn)過高的齒輪裝置的齒輪擺動頻率幅值，更換#27干燥器，#56底托輥和#55頂托輥，振動明顯減小，轟鳴聲消失。但四周后故障重現(xiàn)。第二次分析，檢查齒輪，發(fā)現(xiàn)輕微磨損。 IDLERBOTTOMIDLERTOPDRYERFELTDRYER275655284751522616 齒 輪 故 障 -紙機輥子齒輪擺動故障實例干燥器部分振動大，1.齒輪嚙合頻率振動GMF，2XGMF；2.非常低頻率振動(0.5赫茲或26轉(zhuǎn)/分)即

8、齒輪擺動頻率，出現(xiàn)轟鳴聲。#27輥子齒輪擺動頻率計算值為fHT=26轉(zhuǎn)/分，說明振動主要位于#27輥子，還有氈輥齒輪的背景振動。 244826522728562930602343454749475155592517 齒 輪 故 障 -紙機輥子齒輪擺動故障實例#56底托輥子軸承蓋振動總量值分布說明振動相對方向在#27干燥器輥子和#56底托輥的齒輪上。為了弄清振動故障，全面測量并以高分辨率譜分析低頻信號，表明振動最大在#25干燥器和#45氈輥中。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 齒 輪 故 障 -紙機輥子齒輪擺動故障實例振動頻譜圖表明：1.振動幅值極高(超過四月份數(shù)據(jù))，2.出現(xiàn)二分之一倍齒輪擺動頻率大振動。振動最大在垂直方向。檢查#52底托輥和#51頂托輥未發(fā)現(xiàn)故障特征，說明故障可能在#25干燥器上。3.在14100轉(zhuǎn)/分頻率處振動尖峰(聯(lián)軸器齒振動頻率計算值為7176.9轉(zhuǎn)/分)。說明聯(lián)軸器也有故障。19 齒 輪 故 障 -紙機輥子齒輪擺動故障實例齒輪擺動頻率fHT出現(xiàn)在26轉(zhuǎn)/分處，即兩次擺動之間時間間隔為2.28秒，時域波形表明沖擊特征是重復的，且幅值極高，引起峰尖削頂，這可能是二

10、分之一齒輪擺動頻率振動增大引起的。齒輪擺動振蕩頻率為干燥器的轉(zhuǎn)速頻率(時域波形顯示為約183轉(zhuǎn)/分，#25干燥器轉(zhuǎn)速為184.7轉(zhuǎn)/分)。說明#25干燥器齒輪存在嚴重的齒輪擺動故障。20 齒齒 輪輪 故故 障障 -上海石化某氧氣壓縮機組齒輪箱齒輪的齒擺動頻率實測例齒擺動頻率實測與理論計算的比較例大齒輪齒數(shù)Z0=232=22229小齒輪齒數(shù)Z1=213 所以Na=2 (齒組合狀態(tài)數(shù))齒擺動頻率FTR=(FmNa)/(Z0Z1)齒輪軸轉(zhuǎn)速頻率F0=23.820313赫茲齒輪嚙合頻率Fm=F0Z0=F1Z1 齒擺動頻率計算值FTRC=(F0Z0Na)/(Z0Z1)=(F0Na)/Z1=1.909254846赫茲實測轉(zhuǎn)速F0=24.020313赫茲實測齒擺動頻率FTR=1.909691赫茲實測與計算的齒擺動頻率之差FT