齒輪減速機故障分析?
快貓下載地址:一、齒輪減速機特征頻率分析
齒輪減速機特征頻率主要包括軸頻,齒輪的嚙合頻率,軸承的內外圈,滾動體、保持架的頻率,它們與諧頻,邊頻相結合,成為對齒輪減速機故障判定的依據。造成齒輪振動故障的主要原因如下:
(1)齒(chi)輪制造(zao)和(he)安裝誤(wu)(wu)差(cha)引(yin)起(qi)的(de)(de)故(gu)障。齒(chi)輪在制造(zao)過(guo)程中存在誤(wu)(wu)差(cha)或由于裝配過(guo)程中產生(sheng)的(de)(de)誤(wu)(wu)差(cha),降低(di)了齒(chi)輪的(de)(de)嚙合(he)精(jing)度,導致齒(chi)輪的(de)(de)振動和(he)噪聲增(zeng)大,增(zeng)大了齒(chi)輪的(de)(de)故(gu)障率(lv),在頻譜圖上表(biao)現為嚙合(he)頻率(lv)及其(qi)各次諧波幅值的(de)(de)變(bian)化。
(2)齒(chi)輪(lun)自身固有運(yun)動(工作環境)引起的(de)故障,齒(chi)輪(lun)在嚙合(he)過程中,齒(chi)與(yu)齒(chi)連續沖擊使(shi)齒(chi)輪(lun)產(chan)生受迫振動,產(chan)生噪(zao)聲(sheng),在頻譜圖上表(biao)現為齒(chi)輪(lun)的(de)嚙合(he)頻率。
(3)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)表(biao)面損(sun)傷故(gu)障(zhang),齒(chi)(chi)(chi)面磨損(sun),齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)由于齒(chi)(chi)(chi)面剝落(luo),拉傷等(deng)缺陷發(fa)展到一定程度時,齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)每轉 , 圈就會(hui)相(xiang)互(hu)撞擊(ji)(ji)(ji)1 次(ci),產(chan)(chan)生明顯的(de)沖擊(ji)(ji)(ji)現象.每一次(ci)撞擊(ji)(ji)(ji)相(xiang)當于1 個脈沖激勵,脈沖響應(ying)函數為齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)固(gu)有(you)(you)的(de)衰減(jian)(jian)振(zhen)動(dong),從(cong)而構成了周期性較高頻(pin)(pin)(pin)率(lv)的(de)沖擊(ji)(ji)(ji)振(zhen)動(dong)信號(hao),循環周期就是(shi)(shi)軸(zhou)的(de)旋轉周期,衰減(jian)(jian)振(zhen)動(dong)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)就是(shi)(shi)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)固(gu)有(you)(you)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)。齒(chi)(chi)(chi)面點(dian)蝕(shi),崩齒(chi)(chi)(chi),齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)在(zai)嚙(nie)(nie)合(he)過程中,尤其是(shi)(shi)因為齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)磨損(sun),齒(chi)(chi)(chi)隙增大時都(dou)會(hui)產(chan)(chan)生嚙(nie)(nie)合(he)振(zhen)動(dong),振(zhen)動(dong)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)為齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)嚙(nie)(nie)合(he)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)。例如(ru):某點(dian)出現缺陷,如(ru)點(dian)蝕(shi),崩齒(chi)(chi)(chi)’時,齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)嚙(nie)(nie)合(he)過程中產(chan)(chan)生短期的(de),加載,卸載,效應(ying),產(chan)(chan)生幅值(zhi)調整(zheng)和頻(pin)(pin)(pin)率(lv)調整(zheng)信號(hao),其在(zai)頻(pin)(pin)(pin)域上表(biao)現為以嚙(nie)(nie)合(he)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)為中心,以軸(zhou)的(de)旋轉頻(pin)(pin)(pin)率(lv)為間(jian)距組(zu)譜線,即邊頻(pin)(pin)(pin)帶。
(4)軸彎曲(qu),旋轉軸當出現重(zhong)度彎曲(qu)時,時域中通常會明顯地出現以一定時間為間隔的沖(chong)擊振動,邊帶數量多(duo)且密集。維護與維修(xiu)
(5)齒輪動(dong)(dong)不平(ping)衡(heng),具有不平(ping)衡(heng)質量,或者(zhe)偏心的(de)(de)齒輪在轉(zhuan)動(dong)(dong)過(guo)程(cheng)中造成齒輪副的(de)(de)不穩定運行,在該不平(ping)衡(heng)力(li)矩的(de)(de)激勵下(xia),產生以調頻(pin)為主(zhu),調幅為輔的(de)(de)振動(dong)(dong),將(jiang)在嚙合頻(pin)率及其諧波(bo)兩(liang)側產生邊頻(pin)帶,受(shou)不平(ping)衡(heng)力(li)的(de)(de)激勵,齒輪軸(zhou)的(de)(de)旋轉(zhuan)頻(pin)率及其諧波(bo)的(de)(de)能量也有相應的(de)(de)增加。
(6)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)箱(xiang)內部松動,在(zai)轉速較(jiao)低的(de)升速與降(jiang)速過程中會出(chu)現(xian)突然(ran)隨(sui)機劇(ju)烈聲(sheng)響,在(zai)時(shi)(shi)域圖上表(biao)現(xian)為(wei)突然(ran)大(da)幅度斷續上升,具有較(jiao)大(da)的(de)隨(sui)機性,齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)(chi)根出(chu)現(xian)裂(lie)紋,時(shi)(shi)域表(biao)現(xian)為(wei)以(yi)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)旋(xuan)轉頻率為(wei)頻率的(de)沖(chong)擊脈沖(chong)散(san)其頻域特征是以(yi)旋(xuan)轉頻率處出(chu)現(xian)諧波。
二、齒輪減速機斷齒原因分析
(1)齒(chi)輪減速機齒(chi)輪斷齒(chi)部(bu)分原(yuan)因是制造質量缺陷引起的。
(2)制造質量(liang)引(yin)起齒(chi)輪(lun)(lun)斷(duan)齒(chi)原因(yin)有(you):沒有(you)選合(he)適的鋼(gang)材、齒(chi)輪(lun)(lun)鑄造質量(liang)不(bu)(bu)好、淬火硬(ying)度偏低、齒(chi)輪(lun)(lun)硬(ying)度不(bu)(bu)夠易彎齒(chi)磨損(sun)、球墨化不(bu)(bu)夠、使(shi)用時長受(shou)交變應(ying)力影響會疲勞損(sun)壞等(deng)……
(3)齒(chi)輪嚙合精度(du)對(dui)(dui)斷齒(chi)的影響不(bu)(bu)大(da)。盡管齒(chi)輪的嚙合精度(du)對(dui)(dui)斷齒(chi)有一定程度(du)的影響,但對(dui)(dui)斷齒(chi)的影響程度(du)并(bing)(bing)不(bu)(bu)大(da)。因(yin)為齒(chi)輪的嚙合精度(du)不(bu)(bu)夠,齒(chi)輪的接觸(chu)面不(bu)(bu)足,將會發生接觸(chu)應力增(zeng)大(da)、載荷作用(yong)不(bu)(bu)均勻等現象,但這并(bing)(bing)不(bu)(bu)是斷齒(chi)的主要原因(yin)。
(4)斷齒還有(you)個原因是(shi)載(zai)荷過大(da)(da)和齒根(gen)有(you)缺陷,輪(lun)齒的(de)彎曲強度不(bu)(bu)夠所致。(影(ying)響彎曲強度的(de)主要因素是(shi)作(zuo)用在輪(lun)齒上(shang)載(zai)荷力(li)的(de)大(da)(da)小和齒根(gen)的(de)缺陷程度。齒輪(lun)嚙合精度差,并(bing)不(bu)(bu)會改變輪(lun)齒上(shang)載(zai)荷力(li)的(de)大(da)(da)小和齒根(gen)的(de)缺陷程度,只是(shi)增(zeng)大(da)(da)了輪(lun)齒的(de)接觸(chu)應力(li))。
(5)造成齒輪磨(mo)損的原因除(chu)減速機制造質量差(cha)之外(wai),也有(you)一些(xie)是使(shi)用(yong)中發生的問題,如:減速機缺油、采用(yong)半(ban)流(liu)體潤(run)滑液。
(6)非正常磨損的制造質量因素有:
①齒輪材料(liao)不符合要求,造成非正(zheng)常磨(mo)損;
②齒(chi)輪(lun)有砂眼、氣孔和疏(shu)松、球墨(mo)化不(bu)夠等(deng)缺陷存在;
③熱(re)處(chu)理硬度(du)不(bu)夠或沒有進(jin)行熱(re)處(chu)理;
④齒輪嚙合(he)精度、運動精度達不到要求;
⑤圓弧齒輪對中心距(ju)的誤差敏(min)感(gan)性很大,特(te)別是(shi)中心距(ju)的正(zheng)向誤差,不僅降低了(le)輪齒的彎曲強度,而且還(huan)增加了(le)滑(hua)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(cai)質、硬(ying)度(du)(du)和缺陷。齒輪(lun)(lun)的(de)材(cai)質不(bu)符合要(yao)求;影響齒輪(lun)(lun)接觸(chu)疲(pi)勞強(qiang)度(du)(du)的(de)主要(yao)因素是熱(re)處理(li)后(hou)的(de)硬(ying)度(du)(du)較低(di),無法齒輪(lun)(lun)應有(you)的(de)接觸(chu)疲(pi)勞強(qiang)度(du)(du)。此外,齒表面或內(nei)部有(you)缺陷,也是接觸(chu)疲(pi)勞強(qiang)度(du)(du)不(bu)夠(gou)的(de)原因之一。
b.齒輪(lun)精(jing)度較差(cha)(cha)。齒輪(lun)加工和(he)裝配精(jing)度不符合要求(qiu),如嚙合精(jing)度、運動精(jing)度較差(cha)(cha)等(deng)。還有圓(yuan)弧(hu)齒輪(lun)的殼(ke)體中心距誤差(cha)(cha)太大。
c.潤(run)滑(hua)(hua)油不(bu)(bu)符合要求。使用(yong)的潤(run)滑(hua)(hua)油的牌號(hao)不(bu)(bu)對(dui),油品的粘度較(jiao)低,潤(run)滑(hua)(hua)性能較(jiao)差(cha)。
d.油(you)位(wei)過(guo)高(gao)。油(you)位(wei)過(guo)高(gao),油(you)的(de)溫升(sheng)高(gao),降低(di)了潤(run)滑(hua)油(you)的(de)粘度,破壞了潤(run)滑(hua)性(xing)能,減少了油(you)膜的(de)工作厚度。
2.請簡單分析齒輪減速機串軸原因?
a.是(shi)由于(yu)斷(duan)齒(chi)使輸(shu)入軸失去(qu)軸向約(yue)束而(er)發生(sheng)串軸。
b.是中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)軸(zhou)上(shang)的從(cong)(cong)動(dong)(dong)齒(chi)輪與(yu)軸(zhou)緊固不牢所致。在實(shi)際傳動(dong)(dong)中(zhong)(zhong),往往由于從(cong)(cong)動(dong)(dong)齒(chi)輪與(yu)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)軸(zhou)之間(jian)(jian)的過盈量不夠,從(cong)(cong)動(dong)(dong)齒(chi)輪相對中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)軸(zhou)產生軸(zhou)向串動(dong)(dong),進而(er)使輸入軸(zhou)發生軸(zhou)向串動(dong)(dong)。因此,過盈量不夠是造成齒(chi)輪減速機串軸(zhou)的主要原因。
c.齒輪(lun)減速(su)機的轉向(xiang)對串軸也有一定(ding)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(huo)使用時間過(guo)長。
b.潤(run)滑油過多(duo),不利于齒輪箱內(nei)機構散熱。
c.機件損(sun)(sun)壞。機件損(sun)(sun)壞包括齒輪(lun)點蝕嚴(yan)重,斷齒,軸(zhou)承保持架、內外圈、滾珠損(sun)(sun)壞以及軸(zhou)承抱死或軸(zhou)變形嚴(yan)重;
d.箱體外部被(bei)雜(za)物或灰(hui)塵覆(fu)蓋。當齒(chi)輪減速機(ji)周圍堆放東西或機(ji)體表(biao)面(mian)長期沒有清理時,有可能因雜(za)物或灰(hui)塵的覆(fu)蓋導致齒(chi)輪減速機(ji)散(san)熱不完(wan)全(quan)以致使油溫升高(gao);
e.冷(leng)(leng)卻裝(zhuang)置(zhi)堵(du)塞或失效。冷(leng)(leng)卻裝(zhuang)置(zhi)同(tong)齒輪(lun)減速機(ji)一樣置(zhi)于灰塵較大的(de)廠房中,如果長(chang)期工作而未清理內部的(de)管(guan)路造成(cheng)冷(leng)(leng)卻裝(zhuang)置(zhi)堵(du)塞或冷(leng)(leng)卻裝(zhuang)置(zhi)壞掉(diao)時,都會引(yin)起(qi)齒輪(lun)減速機(ji)油溫(wen)升高;