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齒輪箱的故障診斷
齒輪箱是應(yīng)用非常廣泛的一種通用部件,一般由若干組齒輪,軸
、軸承、離合器、撥叉、潤滑裝置及殼體等部分組成,承擔(dān)著傳遞動
力與運動的重任。在機器運行過程中,由于正常磨損與疲勞、設(shè)計不
當(dāng)、制造裝配的精度差,維護保養(yǎng)不善以及操作失誤等原因均能導(dǎo)致
故障的產(chǎn)生,其中以軸系、齒輪與軸承等較易失效。據(jù)國外資料統(tǒng)計
,齒輪失效占旋轉(zhuǎn)機械故障的10.3%。因此,為了確保機械設(shè)備安全
、正常地運行,對重要機械設(shè)備中的齒輪箱的運行狀態(tài)需要進行在線
監(jiān)測,對一般機器中的齒輪箱則可進行定期檢測和故障診斷
軸系的失效類型及其振動特征
軸系的主要失效型式為:失衡、彎曲變形,扭轉(zhuǎn)變形及疲勞斷裂
,每種失效型式都有自己的振動特征。因此,只要掌握了振動特征就
可診斷軸系的故障。下面對各種失效型式分別加以討論。
安裝有齒輪、皮帶輪、葉片的轉(zhuǎn)動軸由于制造或安裝的質(zhì)量不良
,或是軸系上某個零件損壞;失落、附著異物,或是軸的彎曲變形等
原因均會導(dǎo)致軸系的質(zhì)量分布不均。當(dāng)軸轉(zhuǎn)動時,偏心質(zhì)量的離心慣
性力就構(gòu)成使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生橫向強迫振動的周期激振力,激振力的頻率等
于軸的轉(zhuǎn)動頻率。所以軸橫向振動的頻率就等于軸的轉(zhuǎn)動頻率,并隨
著轉(zhuǎn)速的升高而增大,當(dāng)轉(zhuǎn)速等于軸系的固有頻率時,軸系產(chǎn)生強烈
振動——共振,此時軸的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。
(二)彎曲變形 轉(zhuǎn)軸由于受力不均、設(shè)計或裝配不良、箱體變形
等原因發(fā)生彎曲變形時,其橫向振動的剛度是時間的周期函數(shù),周期
就是軸轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)所需的時間。因此,由其引起的軸的橫向振動不僅有
以軸的轉(zhuǎn)動頻率為頻率的基頻振動,而且有二階及高階的簡諧振動分
量。在軸有彎曲變形時必然伴隨著失街,所以軸彎曲時振動的幅值是
隨著轉(zhuǎn)速的升高而增大的。由于裝配不良、箱體變形等原因使軸對中
不良:小所引起的振動也有類似的特征,其不同處在于除橫向振動外
還有軸向振動。
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