机器振动特征分析齿轮学习教案

1、会计学1机器振动机器振动(zhndng)特征分析齿轮特征分析齿轮第一页，共39页。第1页/共38页第二页，共39页。第2页/共38页第三页，共39页。 伞齿轮，两级减速齿轮箱测量(cling)典型设置 第3页/共38页第四页，共39页。第4页/共38页第五页，共39页。第5页/共38页第六页，共39页。已知齿轮的齿数时，建议(jiny)Fmax设定为3.25XGMF(最低)，如果不知道齿数，Fmax设定为轴的转速的200倍。 1.高速齿轮和低速齿轮的转速2.啮合频率(GMF)和非常小的啮合频率的谐波频率3.啮合频率(GMF)通常两侧有高、低速齿轮的转速频率边带4.所有尖峰值都很小，没有(mi

2、yu)激起齿轮的自然频率。第6页/共38页第七页，共39页。1.激起齿轮的固有频率 (Fn)和在此齿轮共振频率两侧伴有磨损的齿轮转速(zhun s)边带。2.当齿磨损明显时，GMF两侧边带的幅值增高并且数增增多，但GMF的幅值可能变化也可能不变化。边带是更好的齿磨损指示。虽然GMF的幅值是可以接受的，但是2XGMF或3XGMF(尤其是3XGMF)的幅值经常很高。第7页/共38页第八页，共39页。第8页/共38页第九页，共39页。第9页/共38页第十页，共39页。第10页/共38页第十一页，共39页。状态良好的齿轮显示平稳的正弦波（假定(jidng)轴承没有问题）裂、破碎或断齿，每次进入和退出啮

3、合时，产生一个明显的冲击。观察时域波形，可以确定故障是齿轮的齿或是滚动轴承故障等冲击事件造成的。第11页/共38页第十二页，共39页。例如：低速齿轮齿数为15，高速(o s)齿轮齿数为9。产生三种不同的磨损图象： 低速齿轮的齿号将接触高速(o s)齿轮的齿: 1-10-4-13-7 1-7-4 2-11-5-14-8 2-8-5 3-12-6-15-9 3-9-6第一种组合为: 低速齿轮1#齿与高速(o s)齿轮l#齿啮合。低速齿轮1#齿将只能与高速(o s)齿轮的l#，7#和4#齿啮合。低速齿轮l#齿不可能与高速(o s)齿轮的其他齿啮合。 第二种组合： 低速l#齿与高速(o s)2#齿啮合

4、。则低速l#齿将只能与高速(o s)2#。8#和5#齿啮合不可能与其他高速(o s)齿啮合。第三种组合： 低速l#齿与高速(o s)3#齿啮合，则低速l#齿将只能与高速(o s)3#，9#和6#齿啮合，不可能与高速(o s)齿轮的其他齿啮合。 第12页/共38页第十三页，共39页。如果这对齿轮开始组装低速1#齿和高速1#齿啮合，下次重新安装时，变为低速1#齿与高速2#齿啮合。那么将产生一种(y zhn)新的磨损图象。这时，啮合频率fm很明显，还有13啮合频率分量，原来的磨损图象与新产生的磨损图象相互作用造成复杂的啮合结果，形成许多和频及差频幅值和频率调制。齿轮组合状态通过频率：fa=fm/Na

5、 齿轮组合(zh)状态中的NA等于大齿轮齿数和小齿轮齿数的最大公约数。第13页/共38页第十四页，共39页。1.齿轮组合状态频率(GAPF)可产生齿轮啮合频率的分数倍频率(如果NA大于1)。这意味着(TpNA)齿轮的齿将接触，产生NA个磨损图象。2.如果齿轮有制造缺陷(quxin)，则将出现齿轮组合状态频率(GAPF)或其谐频。3.如果污染颗粒通过齿轮啮合，导致吸入污染颗粒的齿进入和退出，啮合中或者重新定位齿轮时使啮合的齿损坏，于是在定期监测的频谱中突然出现齿轮组合状态频率(GAPF)。第14页/共38页第十五页，共39页。1.如果低速齿轮和高速齿轮都有故障，高、低速齿轮的各自的故障同时进入(

6、jnr)啮合时，将对振动产生最大的影响，这就是追逐齿频率。2.追逐齿频率非常低，一般低于20Hz。常规传感器及频谱仪难以检测，需要低频检测。第15页/共38页第十六页，共39页。1.大齿轮和小齿轮的故障可能在制造时造成的，或由于错误的处理，或在现场造成的。2.有这种齿故障的齿轮装置通常由于松动发出“轰鸣”声。有故障的小齿轮的齿和大齿轮的齿两者同时进入啮合时发生(fshng)最大效应。(在某些传动中，可能仅每10到20转出现一次)。3.追逐齿频率调制啮合频率(GMF)和齿轮转速频率。 第16页/共38页第十七页，共39页。第17页/共38页第十八页，共39页。磨煤机减速机齿轮(chln)磨损第1

7、8页/共38页第十九页，共39页。磨煤机减速机齿轮(chln)不对中第19页/共38页第二十页，共39页。磨煤机齿轮(chln)啮合问题第20页/共38页第二十一页，共39页。2级螺杆式空压机传感器测点布置(bzh)第21页/共38页第二十二页，共39页。齿轮(chln)磨损齿轮负荷增大第22页/共38页第二十三页，共39页。第23页/共38页第二十四页，共39页。处于(chy)完好状态的齿轮啮合第24页/共38页第二十五页，共39页。齿轮(chln)不对中 第25页/共38页第二十六页，共39页。频谱比较(bjio)和包络报警第26页/共38页第二十七页，共39页。第27页/共38页第二十八

8、页，共39页。影响皮带传动机器振动的最主要的三个因素：皮带轮的对中；皮带轮同心度；皮带轮结构(jigu)和接触方法。第28页/共38页第二十九页，共39页。2.可调整的V-皮带轮由于调整不当会引起过大的振动，造成皮带和皮带轮过早损坏。由于两皮带轮间不能相互间保持平行，在工作中，皮带轮每转一圈，皮带一会在皮带轮上部，一会在皮带轮下部，导致皮带张力不断变化，引起较大的皮带振动，加速皮带和皮带轮的磨损。3.另一个引起振动的重要因素是皮带轮偏心。大多数用于一般皮带传动的皮带轮，与其它部件相比，都存在一定程度的偏心问题，结果引起较大的振动，引起皮带在每转中长度和张力的变化。4.V型皮带传动装置常被认为是

9、振动问题的原因（？），事实上，皮带的振动只是因为如不平衡、不对中、机械松动等其它故障的响应。当存在这些故障时，它们(t men)在皮带上引起大的振动，而皮带装置本身并不是故障的根源。 第29页/共38页第三十页，共39页。皮带(p di)转速频率的计算公式：第30页/共38页第三十一页，共39页。皮带松动/磨损(m sn)或不匹配问题第31页/共38页第三十二页，共39页。皮带(p di)/皮带(p di)轮不对中问题皮带传动中主要的振源之一是驱动和被驱动轮之间的不对中问题，许多皮带振动问题在皮带轮之间采取了对中措施而使振动得以(dy)消除。第32页/共38页第三十三页，共39页。皮带/皮带轮

10、不对中的振动(zhndng)特征第33页/共38页第三十四页，共39页。皮带轮偏心的振动(zhndng)特征皮带轮偏心或皮带轮不平衡都会引起(ynq)较大的1RPM频率振动最大振动幅值通常在两个皮带轮的连线方向，在驱动与被驱动皮带轮上都有显示与动不平衡不同，偏心的皮带轮引起(ynq)的振动是高度定向的，它在水平和垂直方向的振动相位同相或相差180由于偏心皮带轮的高度定向振动，所以它不可能通过平衡加配重的方式得到修正。第34页/共38页第三十五页，共39页。皮带(p di)共振问题 同自然界任何其它物体一样，皮带也有它自身的自振频率，其大小(dxio)取决于它的刚度和质量，以及在工作中所引起的变形程度。皮带的自振频率的测定，可以简单地对皮带施加拉伸后释放，然后测量它的响应。第35页/共38页第三十六页，共39页。皮带(p di)共振的振动特征1.如果皮带自振频率非常接近驱动轮或被驱动轮的1 X转速(zhun s)频率，将产生很大的皮带拍打声，尤其在皮带张力侧，此拍打声相应于皮带自振频率。2.皮带轮转速(zhun s)不仅可激起皮带共振，如果皮带轮转速(zhun s)谐波频率与其共振频率一致，也会激起共振。3.皮带共振频率振动的幅值和相位是不稳