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斜齿轮减速机齿轮故障时的调制

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2017-03-04 18:48:15    点击数:-   【
斜齿轮减速机齿轮故障时的调制。斜齿轮减速机啮合频率的族高次谐波以及以旋转频率为间隔的边带频率成分。根据讨论,综合齿轮故障特征的以上分析,可知:
1)  大周期齿轮减速电机齿轮故障的频谱特征有
(1)  斜齿轮减速机齿轮轴的旋转频率及其谐波处的振幅随故障的恶化而加大;
(2)  在啮合频率及其谐波周围产生以故障齿轮的运行频率为间隔的边带族,且其振幅随故障的恶化而加大;
(3)  齿轮减速电机啮合频率及其谐波处的振幅与故障关系不大。
2)  小周期齿轮故障的频谱特征有
(1)  齿轮轴的斜齿轮减速机旋转频率及其谐波处的振幅与小周期故障关系不大;
(2)  啮合频率及其谐波的振幅随故障的恶化加大,其程度为 Bessel 函数与nB 之积;
(3)  在齿轮减速电机啮合频率及其谐波处将调制出无限的以故障齿轮的运行频率为间隔的边带族,且其振幅随故障的恶化而加大。
常见齿轮减速电机的齿轮啮合频率计算:
(1)  齿轮转动频率 (Hz) =  齿轮转速 /60 ;
(2)  齿轮啮合频率 GMF (Hz) =  齿数 *  齿轮轴转动频率;
(3)  齿轮啮合频率两边有边频,间距为 1X ( X 般代表了故障齿轮所在轴转频)。
随着斜齿轮减速机齿轮故障发展,边频越来越丰富,幅值增加。当齿轮减速电机齿轮发生故障时,其振动时域图表现为明显的调制现象,在齿轮减速电机齿轮的啮合频率或固有频率两边会出现边频带,边频带与啮合频率或固有频率之间的距离般为该齿轮所在轴的转频或转轴的倍频。下节着重讲述斜齿轮减速机齿轮故障边频带形成的原因及其主要的表现形式。
齿轮故障的时域和频域调制现象
1)  机械振动信号特征:
(1)  正常稳态工作时振动信号为周期性简谐信号或多频率成分的简谐信号的叠加;
(2)  当发生故障时振动信号包含瞬态冲击成分的周期性简谐信号;
(3)  启动过程是个典型的变频过程,往往包含许多斜齿轮减速机故障信息。
2)  幅值调制与频率调制:
斜齿轮减速机齿轮振动信号的调制现象中包含有很多故障信息,所以研究信号调制对齿轮故障诊断是非常重要的。从频域上看,信号调制的结果是使齿轮啮合频率周围出现边频带成分。信号调制可分为两种:幅值调制和频率调制。齿轮减速电机幅值调制是由于齿面载荷波动对振动幅值的影响而造成的。比较典型的例子是齿轮的偏心使齿轮啮合时边紧边松,从而产生载荷波动,使振幅按此规律周期性地变化。齿轮的加工误差(例如节距不匀)及齿轮减速电机齿轮故障使齿轮在啮合中产生短暂的“加载”和“卸载”效应,也会产生幅值调制。幅值调制从数学上看,相当于两个信号在时域上相乘;而在频域上,相当于两个信号的卷积,这两个信号个称为载波,其频率相对来说较高;另个称为调制波,其频率相对于载波频率来说较低。在齿轮信号中,啮合频率成分通常是载波成分,齿轮轴旋转频率成分通常是调制波成分。/zhijiaozhou.html

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