《冶金机械设备维修》教案

齿轮啮合产生的振动是以每齿啮合为基本频率进行的，该频率称为啮合频率fs。其计算公式为

fs?式中，z1、z2为主、从动齿轮的齿数；n1、n2为主、从动齿轮的转速。

当齿轮的运行状态劣化之后，对应于啮合频率及其谐波的振动幅值会明显增加，这为齿轮的故障诊断提供了有力的依据。 （）齿轮振动信号的调制

由于齿轮的故障，加工误差如齿距不均，安装误差如偏心等，使齿面载荷波动，影响振幅而造成幅值调制。由于齿轮载荷不均、齿距不等及故障造成载荷波动，除了影响振幅之外，同时也必然产生转矩波动，使齿轮转速波动。这些波动就是振动上的频率调制（也称相位调制）。所以，任何导致幅值调制的因素也同时会导致频率调制。频率调制现象对小齿轮副尤为突出。

齿轮振动信号的调制中包含了许多故障信息。从频域上看，调制的结果是在齿轮啮合频率及其谐波周围产生以故障齿轮的旋转频率为间隔的边频带，且其振幅随故障的恶化而加大。

（）齿轮的振动测量

齿轮所发生的低频和高频振动中，包含了诊断各种异常振动非常有用的信息。 齿轮发生的振动中，有固有频率、齿轮轴的旋转频率及轮齿啮合频率等成分，其频带较宽。利用包含这种宽带频率成分的振动进行诊断时，要把所测的振动按频带分类，然后根据各类振动进行诊断。

通常在进行齿轮振动测定时，可选用频率范围较宽的加速度传感器。 （）齿轮的简易诊断方法

齿轮的简易诊断，主要是通过振动与噪声分析法进行的，包括声音诊断法、振动诊断法及冲击脉冲法等。

简易诊断通常借助一些简易的振动检测仪器，对振动信号的幅域参数进行测量，通过监测这些幅域参数的大小或变化趋势，判断齿轮的运行状态。

①齿轮的振幅监测 监测齿轮的振动强度，如峰值、有效值等，可以判别齿轮的工作状态。判别标准可以用绝对标准或相对标准，也可以用类比的方法。

②齿轮无量纲诊断参数的监测 为了便于诊断，常用无量纲幅域参数指标作为诊断指标。它们的特点是对故障信息敏感，而对信号的绝对大小和频率变化不敏感。这些无量纲诊断参数有：波形指标、峰值指标、脉冲指标、裕度指标及峭度指标。这些指标各适用于不同的情况，没有绝对优劣之分。 （）齿轮的精密诊断方法

由于齿轮动态特性及故障特性的复杂性，齿轮的故障诊断通常需要进行较为细致的信号分析与处理，通过前后对比得出诊断结论。

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