一、齒輪減速機特征頻率分析

齒輪減速機特征頻率主要(yao)包括軸頻，齒(chi)輪(lun)的嚙合頻率，軸承的內外圈，滾動體、保持(chi)架的頻率，它們與諧(xie)頻，邊頻相結合，成(cheng)為對(dui)齒(chi)輪(lun)減速機故障判(pan)定的依據。造成(cheng)齒(chi)輪(lun)振動故障的主要(yao)原因如下：

（1）齒(chi)輪制(zhi)造和安裝(zhuang)誤(wu)差引(yin)起的(de)故障。齒(chi)輪在(zai)制(zhi)造過程中(zhong)存(cun)在(zai)誤(wu)差或由于裝(zhuang)配過程中(zhong)產生的(de)誤(wu)差，降低了(le)齒(chi)輪的(de)嚙合精(jing)度，導致齒(chi)輪的(de)振動(dong)和噪聲增(zeng)大(da)，增(zeng)大(da)了(le)齒(chi)輪的(de)故障率(lv)，在(zai)頻(pin)譜圖上表現為嚙合頻(pin)率(lv)及(ji)其各次諧波幅值的(de)變化(hua)。

（2）齒(chi)(chi)輪(lun)自(zi)身固有運動（工(gong)作環境）引起(qi)的故(gu)障，齒(chi)(chi)輪(lun)在嚙(nie)合(he)過程(cheng)中，齒(chi)(chi)與(yu)齒(chi)(chi)連續沖(chong)擊使齒(chi)(chi)輪(lun)產生受迫振動，產生噪聲，在頻(pin)(pin)譜圖上表(biao)現為齒(chi)(chi)輪(lun)的嚙(nie)合(he)頻(pin)(pin)率。

（3）齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)表面損(sun)傷故障，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面磨損(sun)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)由于齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面剝落，拉傷等(deng)缺陷發展到一定程度時，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)每(mei)轉 ， 圈(quan)就(jiu)(jiu)會(hui)相(xiang)互撞(zhuang)擊(ji)(ji)1 次，產(chan)生(sheng)明(ming)顯的沖擊(ji)(ji)現(xian)象(xiang).每(mei)一次撞(zhuang)擊(ji)(ji)相(xiang)當于1 個脈(mo)沖激勵，脈(mo)沖響應函(han)數為(wei)(wei)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)固有(you)的衰減(jian)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)，從(cong)而構成了周(zhou)期(qi)(qi)(qi)性較高頻(pin)(pin)率(lv)(lv)的沖擊(ji)(ji)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)信號，循環周(zhou)期(qi)(qi)(qi)就(jiu)(jiu)是軸的旋轉周(zhou)期(qi)(qi)(qi)，衰減(jian)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)就(jiu)(jiu)是齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)的固有(you)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)。齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面點蝕，崩(beng)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)在嚙(nie)合(he)過(guo)程中(zhong)，尤其(qi)是因為(wei)(wei)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)磨損(sun)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)隙(xi)增大時都會(hui)產(chan)生(sheng)嚙(nie)合(he)振(zhen)動(dong)(dong)(dong)，振(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為(wei)(wei)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)嚙(nie)合(he)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)。例如(ru)：某點出現(xian)缺陷，如(ru)點蝕，崩(beng)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)’時，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)(lun)(lun)(lun)嚙(nie)合(he)過(guo)程中(zhong)產(chan)生(sheng)短(duan)期(qi)(qi)(qi)的，加載，卸(xie)載，效應，產(chan)生(sheng)幅(fu)值調(diao)整(zheng)和頻(pin)(pin)率(lv)(lv)調(diao)整(zheng)信號，其(qi)在頻(pin)(pin)域(yu)上表現(xian)為(wei)(wei)以嚙(nie)合(he)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為(wei)(wei)中(zhong)心，以軸的旋轉頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為(wei)(wei)間距組譜線，即邊頻(pin)(pin)帶。

（4）軸彎曲，旋轉軸當(dang)出現(xian)重度彎曲時(shi)，時(shi)域中通(tong)常會(hui)明顯(xian)地出現(xian)以一定時(shi)間為(wei)間隔的(de)沖擊振動，邊帶數量多且密(mi)集。維護與維修

（5）齒輪(lun)動不(bu)(bu)(bu)平(ping)(ping)衡，具有(you)不(bu)(bu)(bu)平(ping)(ping)衡質量，或(huo)者偏(pian)心的(de)齒輪(lun)在轉動過程中造成齒輪(lun)副的(de)不(bu)(bu)(bu)穩定運行(xing)，在該不(bu)(bu)(bu)平(ping)(ping)衡力(li)矩的(de)激勵下，產生以(yi)調(diao)頻(pin)為(wei)主，調(diao)幅為(wei)輔的(de)振動，將(jiang)在嚙合頻(pin)率及其(qi)諧(xie)波兩側產生邊頻(pin)帶(dai)，受不(bu)(bu)(bu)平(ping)(ping)衡力(li)的(de)激勵，齒輪(lun)軸的(de)旋(xuan)轉頻(pin)率及其(qi)諧(xie)波的(de)能量也有(you)相應的(de)增加。

（6）齒輪箱內部松動，在轉速較(jiao)低的升(sheng)速與降速過(guo)程中會(hui)出現(xian)(xian)(xian)突然(ran)隨(sui)機(ji)劇烈聲響，在時(shi)域(yu)(yu)圖上表(biao)現(xian)(xian)(xian)為突然(ran)大幅度斷續上升(sheng)，具有較(jiao)大的隨(sui)機(ji)性，齒輪齒根出現(xian)(xian)(xian)裂紋，時(shi)域(yu)(yu)表(biao)現(xian)(xian)(xian)為以齒輪旋轉頻率(lv)為頻率(lv)的沖擊脈(mo)沖散其頻域(yu)(yu)特征是以旋轉頻率(lv)處出現(xian)(xian)(xian)諧波。

二、齒輪減速機斷齒原因分析

(1)齒輪減速機齒輪斷齒部分原因(yin)是(shi)制造質量缺陷引起的。

(2)制造質量(liang)引(yin)起(qi)齒(chi)輪斷齒(chi)原因(yin)有：沒有選合適的鋼材、齒(chi)輪鑄造質量(liang)不好、淬火(huo)硬度(du)偏低、齒(chi)輪硬度(du)不夠易彎齒(chi)磨損(sun)、球墨(mo)化不夠、使用時(shi)長受交變應力(li)影(ying)響(xiang)會疲勞損(sun)壞等……

(3)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)嚙合(he)精度對斷(duan)齒(chi)(chi)的(de)影(ying)響不大(da)。盡管齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)嚙合(he)精度對斷(duan)齒(chi)(chi)有一定(ding)程(cheng)(cheng)度的(de)影(ying)響，但(dan)對斷(duan)齒(chi)(chi)的(de)影(ying)響程(cheng)(cheng)度并(bing)不大(da)。因為(wei)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)嚙合(he)精度不夠(gou)，齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)接觸面不足，將(jiang)會發(fa)生接觸應力(li)增大(da)、載荷作(zuo)用不均勻等現象(xiang)，但(dan)這并(bing)不是斷(duan)齒(chi)(chi)的(de)主要原因。

(4)斷(duan)齒還有(you)個原因是(shi)載(zai)(zai)荷(he)過大(da)(da)和齒根有(you)缺(que)(que)(que)陷(xian)，輪齒的(de)彎曲(qu)強(qiang)度不夠所致。（影響彎曲(qu)強(qiang)度的(de)主要因素是(shi)作(zuo)用(yong)在輪齒上載(zai)(zai)荷(he)力的(de)大(da)(da)小和齒根的(de)缺(que)(que)(que)陷(xian)程度。齒輪嚙合精(jing)度差，并(bing)不會改變輪齒上載(zai)(zai)荷(he)力的(de)大(da)(da)小和齒根的(de)缺(que)(que)(que)陷(xian)程度，只是(shi)增大(da)(da)了輪齒的(de)接(jie)觸應力）。

(5)造(zao)成齒輪磨(mo)損的(de)原因除減速機(ji)制造(zao)質(zhi)量差之外，也(ye)有一些是使用中發生的(de)問題，如：減速機(ji)缺油、采用半流體潤滑液。

(6)非正常磨損的制造質量因素有：

①齒輪材料不符合要求(qiu)，造成(cheng)非正常(chang)磨損；

②齒(chi)輪有砂(sha)眼、氣孔和(he)疏(shu)松、球墨化不夠等缺陷(xian)存(cun)在；

③熱(re)處理硬度不夠或沒有進(jin)行熱(re)處理；

④齒輪嚙合精(jing)度(du)、運動精(jing)度(du)達(da)不到要求(qiu)；

⑤圓弧齒(chi)輪對中(zhong)(zhong)心距(ju)的誤(wu)差(cha)(cha)敏感(gan)性很大，特別是中(zhong)(zhong)心距(ju)的正向誤(wu)差(cha)(cha)，不僅降低了(le)輪齒(chi)的彎曲強(qiang)度，而(er)且還(huan)增加了(le)滑動(dong)磨(mo)損。

三、齒輪減速機常見故障分析

1.齒輪減速機齒輪點蝕與剝落由哪些原因？

a.材質(zhi)、硬度(du)(du)和缺陷(xian)。齒輪的(de)材質(zhi)不(bu)符(fu)合要求；影響齒輪接(jie)觸疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)的(de)主要因素是熱(re)處理后的(de)硬度(du)(du)較低，無法齒輪應有的(de)接(jie)觸疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)。此外，齒表(biao)面或內部有缺陷(xian)，也是接(jie)觸疲(pi)(pi)勞(lao)(lao)強(qiang)度(du)(du)不(bu)夠的(de)原因之(zhi)一。

b.齒輪(lun)(lun)精(jing)度(du)較差(cha)。齒輪(lun)(lun)加工和裝配精(jing)度(du)不(bu)符(fu)合要求，如嚙合精(jing)度(du)、運(yun)動精(jing)度(du)較差(cha)等(deng)。還(huan)有圓弧齒輪(lun)(lun)的殼體中心(xin)距誤差(cha)太大。

c.潤(run)滑(hua)油(you)不符合要求(qiu)。使用的潤(run)滑(hua)油(you)的牌號(hao)不對，油(you)品的粘(zhan)度較低，潤(run)滑(hua)性能較差(cha)。

d.油位過高。油位過高，油的(de)溫升高，降低(di)了(le)潤滑油的(de)粘度，破壞了(le)潤滑性能，減(jian)少了(le)油膜的(de)工作厚度。

2.請簡單分析齒輪減速機串軸原因？

a.是由于斷齒使輸入軸(zhou)(zhou)失去軸(zhou)(zhou)向(xiang)約束而(er)發生串軸(zhou)(zhou)。

b.是(shi)中(zhong)(zhong)間軸(zhou)(zhou)上(shang)的從(cong)(cong)(cong)動(dong)齒輪(lun)(lun)與軸(zhou)(zhou)緊固不(bu)牢所致(zhi)。在實際傳(chuan)動(dong)中(zhong)(zhong)，往(wang)往(wang)由于從(cong)(cong)(cong)動(dong)齒輪(lun)(lun)與中(zhong)(zhong)間軸(zhou)(zhou)之(zhi)間的過盈量不(bu)夠(gou)，從(cong)(cong)(cong)動(dong)齒輪(lun)(lun)相對中(zhong)(zhong)間軸(zhou)(zhou)產生軸(zhou)(zhou)向(xiang)串(chuan)(chuan)動(dong)，進(jin)而(er)使輸入軸(zhou)(zhou)發(fa)生軸(zhou)(zhou)向(xiang)串(chuan)(chuan)動(dong)。因此，過盈量不(bu)夠(gou)是(shi)造成齒輪(lun)(lun)減速(su)機串(chuan)(chuan)軸(zhou)(zhou)的主(zhu)要(yao)原因。

c.齒輪減速(su)機的轉向(xiang)對串軸也有一定的影響。

3.請簡單分析齒輪減速機油溫過高的原因？

a.潤滑油不合格或使用時間過(guo)長(chang)。

b.潤滑油過(guo)多，不利于齒輪(lun)箱內(nei)機(ji)構散(san)熱。

c.機件損壞。機件損壞包括齒(chi)輪點(dian)蝕嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)，斷(duan)齒(chi)，軸承(cheng)保持(chi)架、內外圈(quan)、滾珠(zhu)損壞以及軸承(cheng)抱死(si)或軸變形(xing)嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)；

d.箱(xiang)體外部被(bei)雜(za)(za)物(wu)或(huo)灰(hui)塵覆蓋(gai)。當齒輪(lun)減速(su)機(ji)周圍堆放東西(xi)或(huo)機(ji)體表面長期沒(mei)有清理時，有可能因雜(za)(za)物(wu)或(huo)灰(hui)塵的覆蓋(gai)導致(zhi)齒輪(lun)減速(su)機(ji)散熱(re)不完全(quan)以致(zhi)使油溫升高(gao)；

e.冷(leng)卻(que)(que)(que)裝(zhuang)置(zhi)堵塞或(huo)失效。冷(leng)卻(que)(que)(que)裝(zhuang)置(zhi)同齒輪減(jian)速機(ji)一樣置(zhi)于(yu)灰塵較大的廠房中，如果長期工作而未清(qing)理內部的管路造成冷(leng)卻(que)(que)(que)裝(zhuang)置(zhi)堵塞或(huo)冷(leng)卻(que)(que)(que)裝(zhuang)置(zhi)壞(huai)掉時，都會引起齒輪減(jian)速機(ji)油溫升高；