圓柱齒輪減速機

圓柱齒輪減速機2018-06-28訊

齒輪減速機、圓柱齒輪減速機2018年6月28日訊：齒輪減速箱在運行中與其狀態有關的特征有振動、溫度 、噪聲 、潤滑油中的磨粒等。 齒輪故障比較復雜 ，齒輪裝置振動的特征提取量具有測試方便 、反應迅速 、信息量全面、方法較成熟的特點。目前，齒輪的故障診斷主要是通過對運行中的動態信號的分析處理來實現的 ，一般有時域 、頻域和幅值域三種 。頻域分析是對信號進行FFT變換 ，得到頻譜圖，頻譜突出了信號在各頻率下的強弱變化，可以根據頻譜 特征來判別設備的狀態和進行故障分析。頻域分析方法的多樣性和諸多優點，使其成為故障診斷中應用最多的方法。在實際工作中，通常會先利用常規的時域分析做出初步故障判斷，再利用頻譜方法得出齒輪故障精密診斷結果 。

齒輪工作過程中的常見故障有減速機軸承振動噪聲及發熱 、齒輪嚙合不良及振動?，F場監測過程中，發現減速機的傳動軸及齒輪嚙合部噪聲大 ，振動增大。為確保齒輪減速箱的正常運行 ，隨時掌握其運行情況 ，應在減速箱的兩級齒輪嚙合處及軸承位置設置水平 、垂直兩個測點。通過安裝在齒輪箱上的加速度傳感器測得振動信號，并對振動信號進行頻譜分析，可有效評價齒輪箱齒輪和軸承的質量 ，并對異常振動源進行診斷 。

圖1為齒輪箱的示意圖。設備的相關技術參數包括：

(1) 電機的額定轉速為l500 r/min ，G₁，G₂，G₃，G₄ 分別表示兩級減速齒輪箱的四個齒輪。齒輪齒數分別為Z₁=8，Z₂=96 ，Z₃=8，Z₄= 100。  

(2) 測試設備為YVD一5904手持式動態信號分析儀和ICP加速度傳感器 。動態信號分析儀的采樣頻率為1.28kHz，分析頻率為500Hz，頻域線數為400線。  

(3)測試位置和傳感器安裝位置。根據減速箱外殼為鋁合金，在線監測時應采用剛性高的蠟固定傳感器，其特點是頻率特性好，但不耐高溫。選擇將傳感器安裝在減速機的兩級齒輪嚙合處及軸承位置設置水平、垂直兩個測點。

在電機空載的情況下測試了電機的工頻。測試數據顯示共振峰值頻率在25Hz，幅值為0.02mm/s。由此計算出電機的工作轉速為1500r/min，并可計算出各級嚙合頻率 ：主

軸1的轉頻率f_r1=750r/min (12.5Hz)；

中間軸2的轉頻

f_r2=Z₁f_r1/Z₂=62.5r/min(1.04Hz)；

輸出軸3的轉頻

f_r3=Z₃f_r2/Z₄=5r/min(0.083Hz)；

Z₁與Z₂的嚙合頻率f_e1=f_r1Z₁=f_r2Z₂=100Hz，Z₃與Z₄的嚙合頻率f_e2=f_r3Z₃=f_r4Z₄=8.3Hz。

根據主軸和各級齒輪傳動嚙合頻率所在的范圍，設定以下幾個頻率為監測 時需要重點 關注的頻率和幅值：主軸1、2 、3的轉頻，Z₁與Z₂ 的嚙合頻率以及倍頻，Z₃與Z₄的嚙合頻率以及倍頻。圖2是測點1減速箱振動分析的時域波形圖和振動頻譜網。

圖3是測點1減速箱振動分析的頻域峰值圖譜，從頻譜分析圖中顯示邊頻嚙合頻率的邊頻不是很多，主要峰值以主軸1的轉頻 (12.5Hz) 、電機的工作頻率 (25Hz) 和 Z₁與Z₂的嚙合頻率及其倍頻為主(100Hz、200Hz、300Hz、402Hz、492.5Hz)。其中，以Z₁與Z₂的齒輪嚙合頻率的倍頻峰值最高，說明Z₁與Z₂的齒輪嚙合是主要的振動源。據此 ，判斷G₁與G₂齒輪嚙合存在局部缺陷。另外，頻譜圖中存在次較高峰值的是主軸 1的轉頻，且其振動速度值高于一倍頻，很可能存在由于轉軸不對中或不平行引起的齒輪嚙合不良。

圖4是測點2的減速箱振動分析的時域波形圖和振動頻譜圖，從頻譜分析圖中沒有發現明顯的高頻故障成分，說明G₃與G₄齒輪嚙合良好。

停機后檢查設備，發現減速機G₁與G₂齒輪嚙合表面有剝落現象，與上述診斷結果吻合。由于處理及時，避免了一起重大設備事故，說明應用狀態監測技術，可以快速 、高效地檢測出設備的故障，提高設備的運轉安全性，有效降低企業因設備故障帶來的經濟損失。