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齿轮减速机实施不解体故障诊断研究

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2017-09-27 17:39:07    点击数:-   【

齿轮减速机实施不解体故障诊断研究。齿轮减速机是种应用普遍的基础性部件,对齿轮减速电机实施不解体诊断研究具有重要的实际意义与经济价值。如何减少各种因素的干扰,采集与故障直接的信号,通过这些信号处理手段提取与故障具有本质联系的特征,是齿轮减速机故障诊断的关键。对于结构简单、装配良好的齿轮减速机,故障相对单且发展到定程度时,可以通过直接测量箱体上低频段的振动信号并利用时域、频域图谱对其故障予以识别;对于较为复杂的齿轮减速电机及较为复杂的故障,可通过共振解调的方法提取高频冲击信号的包络信号,再根据包络信号的周期特征、频谱特征等,往往可以获得较为满意的诊断效果。下面罗列了齿轮减速电机几种典型故障,并对它们的振动图谱加以分析。

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齿轮啮合故障的特征图谱分析:齿轮在啮合过程中,尤其当齿轮磨损、齿隙增大时都会产生啮合振动,这种激振力的频率为齿轮的啮合频率,同时由于伺服减速机中的某个齿的集中性缺陷、齿轮的偏心等也会造成齿轮啮合时边紧边松,使轮齿在啮合中产生短暂的“卸载”效应,产生幅值调制和频率调制信号。这种调制特征信号在频域上表现为以啮合频率为中心、以轴的旋转频率为间距的组谱线,称为边频带,可以体现出齿轮减速电机齿轮轴的旋转频率、缺陷齿轮齿数、对应啮合频率即中心频率。幅值和频率调制信号以及所对应的频域边频带结构是齿轮缺陷的重要特征。
齿轮与轴承混合故障的图谱分析:齿轮减速机的轴承在正常情况下转动非常平稳,不会产生大的冲击现象。当轴承的外环,内环或滚动体出现故障时,就会成为振动信号的主要激励源。比如内环某处发生剥落、压痕、划伤等故障时,滚动体就会与内环故障点产生冲击振动,每次撞击还会激发起齿轮减速机轴承元件的固有的高频自由衰减振动,周而复始,从而形成了周期性高频冲击衰减振动。齿轮的某个齿损伤故障,如齿面剥落、拉伤等故障并发展到定的程度时,当齿轮减速电机的齿轮每转圈时就会撞击次,产生明显的冲击现象,每次撞击相当于个脉冲激励,从而构成了周期性较高频率的冲击振动信号,这个周期就是轴的旋转周期,衰减振动频率就是齿轮的固有频率,通过共振解调电路可以获得较为清晰的周期性包络信号。 
不对中故障的图谱分析:由于联轴器对中不良,造成齿轮减速机中齿轮轴左右的偏心。通过其轴承附近获得的共振解调后的振动频谱图,可以看出多阶等间距谱线,与齿轮轴的旋转转速吻合,出现这种情况是由于齿轮减速电机的齿轮轴为悬臂结构,其偏心造成了该轴上的啮合齿轮在某扇区内啮合过紧,而在相对应的另扇区内各齿啮合过松,这种过紧与过松每转圈就会发生次,从而产生周期性高频冲击信号,这个周期就是轴的旋转速度即旋转频率,从齿轮减速机箱体上的传感器获得的振动信号除了周期性高频冲击信号外,还包括其它复杂的低频干扰信号。通过共振解调电路将获得的实测信号进行高通滤液、取对值,求包络线,从而获得低频段清晰的包络信号,这个包络信号经过谱分析就获得了频域谱图,故障特征非常明显。/cljsdj.html

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