齿轮减速机试验结果分析
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齿轮减速机试验结果分析
 

齿轮减速机试验结果分析

        利用传动零件故障特征参数(振动频率及振动频率处的功率)进行分析表明,可看出从减速机套圈上拾取的动态应变信号中,振动功率位居前四位的故障频率分别是60Hz15.SHz330Hz37OHz。根据计算,可以看出它们分别接近齿轮副二的啮合频率62.85Hz、轴I的轴频15.52Hz、齿轮副一的啮合频率310.33Hz和轴I的一倍轴频15.52Hz及四倍轴频62.08Hz的调制。从图3-12中也可看出,主要振动频率成份60Hz15.5Hz33OHz37OHz等和套圈的径向振动一阶固有频率理论计算值935.46Hz相差较远。因此从故障振动频率分析,可以初步判定故障发生在齿轮副二、轴I和齿轮副一处。从故障振动频率处振动功率大小来分析,齿轮副二处发生的故障程度最严重,轴I次之,齿轮副一处发生的故障程度最轻。对照前面分析的故障类型与振动频率的相关性,可判断出:
1
齿轮减速机齿轮副二处齿轮的精度较低、齿轮的基节偏差和齿形误差较大,且较齿轮副一处齿轮的基节偏差和齿形误差大;
2
、由于功率谱中,只有轴I的一倍轴频,而没有轴I的两倍和三倍轴频,因此可以排除轴I上出现裂纹的可能性,轴I上只有可能有零件发生质量偏心。实际情况是轴I上确实有一偏心的弹性联轴节:
3
、齿轮副一处齿轮的基节偏差和齿形误差也有些大;
4
、套圈没有发生共振,套圈参数设计合理:
5
、由于信号中没有滚动轴承的故障振动频率出现,故可判定滚动轴承没有发生故障。实际情况是滚动轴承是E级的精度,精度较高,没有出现故障振动频率。

        ICP加速度传感器由于把压电传感器和阻抗变换器做在了传感器中,因而传感器的输出为低阻抗的电压,信号传输距离远,稳定性好、可靠性高,是一种值得推荐使用的加速度传感器。在确定加速度传感器安装位置时要进行反复对照比较,这个可通过振动试验来完成。既要考虑传感器安装位置合适,又要考虑该位置刚度相对要大,以确保齿轮减速机内传动件故障信号的正确处理拾取、振动较强烈。在齿轮减速机传动装置的轴承外圈套圈上拾取的应变信号能直接全部反映齿轮传动装置内的轴系部件(或称传动零件)的故障振动信号,利用故障诊断特征参数一传动零件的故障振动频率成份和频率处的功率对此信号进行分析,可对齿轮传动装置内的轴系部件进行正确的故障诊断。

        此外,在多级齿轮传动中,如果那一级齿轮副的加工精度越低,套圈上的应变信号的功率谱中以该级传动齿轮副的齿轮啮合频率为特征的谱峰更为特出。以齿轮减速机传动装置的传动零件故障振动频率成份内容和频率处的功率大小作为故障诊断特征参数对动态应变信号进行分析和故障诊断,可以基本诊断出包括传动零件加工误差一质量偏心在内的传动零件所有故障。搞清楚传动零件故障振动频率成份和传动零件故障的相关性是搞好齿轮传动装置故障诊断的基础。

        本试验方法简单,成本低,对加速度传感器无法安装到齿轮减速机传动装置轴承座附近的信号拾取及设备的故障振动诊断是一种新方法,值得推广使用。缺点是当套圈被激起共振激烈时,传动零件的故障振动信号反而会被淹没。因此在设计套圈结构尺寸时,要尽可能避开传动零件的故障振动频率。

 

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