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齒輪減速機實施不解體故障診斷研究

文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-09-27 17:39:07    點擊數:-   【

齒輪減速機實施不解體故障診斷研究。齒輪減速機是種應用普遍的基礎性部件,對齒輪減速電機實施不解體診斷研究具有重要的實際意義與經濟價值。如何減少各種因素的幹擾,采集與故障直接的信號,通過這些信號處理手段提取與故障具有本質聯係的特征,是齒輪減速機故障診斷的關鍵。對於結構簡單、裝配良好的齒輪減速機,故障相對單且發展到定程度時,可以通過直接測量箱體上低頻段的振動信號並利用時域、頻域圖譜對其故障予以識別;對於較為複雜的齒輪減速電機及較為複雜的故障,可通過共振解調的方法提取高頻衝擊信號的包絡信號,再根據包絡信號的周期特征、頻譜特征等,往往可以獲得較為滿意的診斷效果。下麵羅列了齒輪減速電機幾種典型故障,並對它們的振動圖譜加以分析。

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齒輪齧合故障的特征圖譜分析:齒輪在齧合過程中,尤其當齒輪磨損、齒隙增大時都會產生齧合振動,這種激振力的頻率為齒輪的齧合頻率,同時由於伺服減速機中的某個齒的集中性缺陷、齒輪的偏心等也會造成齒輪齧合時邊緊邊鬆,使輪齒在齧合中產生短暫的“卸載”效應,產生幅值調製和頻率調製信號。這種調製特征信號在頻域上表現為以齧合頻率為中心、以軸的旋轉頻率為間距的組譜線,稱為邊頻帶,可以體現出齒輪減速電機齒輪軸的旋轉頻率、缺陷齒輪齒數、對應齧合頻率即中心頻率。幅值和頻率調製信號以及所對應的頻域邊頻帶結構是齒輪缺陷的重要特征。
齒輪與軸承混合故障的圖譜分析:齒輪減速機的軸承在正常情況下轉動非常平穩,不會產生大的衝擊現象。當軸承的外環,內環或滾動體出現故障時,就會成為振動信號的主要激勵源。比如內環某處發生剝落、壓痕、劃傷等故障時,滾動體就會與內環故障點產生衝擊振動,每次撞擊還會激發起齒輪減速機軸承元件的固有的高頻自由衰減振動,周而複始,從而形成了周期性高頻衝擊衰減振動。齒輪的某個齒損傷故障,如齒麵剝落、拉傷等故障並發展到定的程度時,當齒輪減速電機的齒輪每轉圈時就會撞擊次,產生明顯的衝擊現象,每次撞擊相當於個脈衝激勵,從而構成了周期性較高頻率的衝擊振動信號,這個周期就是軸的旋轉周期,衰減振動頻率就是齒輪的固有頻率,通過共振解調電路可以獲得較為清晰的周期性包絡信號。 
不對中故障的圖譜分析:由於聯軸器對中不良,造成齒輪減速機中齒輪軸左右的偏心。通過其軸承附近獲得的共振解調後的振動頻譜圖,可以看出多階等間距譜線,與齒輪軸的旋轉轉速吻合,出現這種情況是由於齒輪減速電機的齒輪軸為懸臂結構,其偏心造成了該軸上的齧合齒輪在某扇區內齧合過緊,而在相對應的另扇區內各齒齧合過鬆,這種過緊與過鬆每轉圈就會發生次,從而產生周期性高頻衝擊信號,這個周期就是軸的旋轉速度即旋轉頻率,從齒輪減速機箱體上的傳感器獲得的振動信號除了周期性高頻衝擊信號外,還包括其它複雜的低頻幹擾信號。通過共振解調電路將獲得的實測信號進行高通濾液、取對值,求包絡線,從而獲得低頻段清晰的包絡信號,這個包絡信號經過譜分析就獲得了頻域譜圖,故障特征非常明顯。http://www.nbxwtz.com/cljsdj.html

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