08 齿轮箱故障诊断技术.ppt

特征频率表 　　　　　　　　　　　　特征频率表8－2 　　　分析：时域图形有冲击现象，但是图8－14的频域图形中轴频并不高，轴承故障可能性不高，但Z3/Z4齿轮的啮合频率出现了多次谐波，其3倍频达到了7.80m/s2。边频窄，判断为齿轮点蚀。 序号 故障信号频率（Hz） 计算特征频率（Hz） 振幅 绝对误差 (Hz) 相对误差% 可信度% 故障部位及性质分析 1 236.3 233.5 1.72 2.8 1.20 90 Z3/Z4啮合频率 2 472.7 467 0.46 5.7 1.22 90 Z3/Z4啮合频率2倍频 3 707.0 700.5 7.80 6.5 0.93 100 Z3/Z4啮合频率3倍频 4 943.4 934 0.66 9.4 1.00 90 Z3/Z4啮合频率4倍频 5 1179.7 1167.5 1.15 12.2 1.04 90 Z3/Z4啮合频率5倍频 6 1416.0 1401 0.40 15 1.07 90 Z3/Z4啮合频率6倍频 实例3： 　　　2006年4月，宣龙钢铁公司棒材厂16#轧机齿轮箱的振动出现异常。查看在线监测故障诊断系统的频谱图（图8－15、图8－16）和特征频率表8－3特征频率表8－4。 图8－16 16#轧机2006004230300细化后的频域图形 特征频率表 　　　　　　　　　　　　　特征频率表8－3 　　　　　　　　　　　　　特征频率表8－4 　　　由图8－15可以看到Z3/Z4齿轮的啮合频率出现了3倍频，并有多次谐波，最大振幅达到了12.95m/s2，啮合频边上出现了许多边频，为II轴轴率，II轴轴频14.3Hz在振动幅值0.24 m/s2，不是很大，说明不是轴承故障，这意味这齿轮有隐患。 序号 故障信号频率（Hz） 计算特征频率（Hz） 振幅 绝对误差（Hz） 相对误差% 可信度% 故障部位及性质分析 1 658.2 657.8 12.95 0.4 0.06 100 Z3/Z4啮合频率 2 1318.4 1315.6 10.55 2.8 0.21 100 Z3/Z4啮合频率2倍频 3 1976.6 1973.4 3.74 3.2 0.16 100 Z3/Z4啮合频率3倍频 中心频率Hz 边频Hz 差值Hz 特征频率Hz 性质分析 658.2 644.5 13.7 14.3（II轴轴频） 一次边频 673.8 15.6 一次边频 628.9 29.3 二次边频 687.5 29.3 二次边频 617.2 41 三次边频 701.2 43 三次边频 诊断小结 　　　当齿轮啮合频率处及两边边频的振幅突现升高的情况下，有两种可能的故障：齿轮故障、轴承故障。要区别这两种故障，需看轴转频的振幅是否有升高： 轴转频的振幅升高，意味着轴承故障，齿轮轴转频的振幅升高是由于轴承出现故障，轴芯空间位置不稳定所造成当轴转频的振幅先升后降，降低时意味着轴承可能已经出现解体。16#的II轴Z3/Z4齿轮可能存在严重磨损。 齿轮箱故障诊断技术 实例4 齿轮箱时域波形图 齿轮箱频谱图 f p 3 = 2 f p 2 = 14 f 2 为箱体振动和齿轮传动发生共振，并且有二次谐波成分 f p 3 f p 2 f p 1 f p 4 =f 2 f p 2 f p 3 f p 1 f p 4=fe 某厂一台C523立车发生了半年强烈异常振动，伴有严重 噪声。根据实测电机转速为1000r/min时各种转频及啮合频率： 实例5 从时域信号看有冲击信号 Ⅳ轴上齿轮啮合频率的高次谐波 从解调谱中看冲击频率为3.47Hz及其谐波等于Ⅳ轴 轴频，可能有不平衡(可能性小)或轴弯曲(可能性大)。 箱检查：Ⅳ轴产生弯曲，轴撒谎能够齿轮轮齿磨损 严重。 例 ?3#机组电动机：转速：1485rpm；功率：1250Kw； ?3#机组电动机：转速：1492rpm；功率：1250Kw； ?2#和3#增速机：低速齿轮齿数：91；高速齿轮齿数：31；齿轮形式：人字齿 ?2#和3#机组鼓风机：D570-1.3/0.95-1（两级离心式）；额定转速： 4320rpm；风量：1150m3/min。 ?电动机轴承均为滚动轴承；增速机和风机为滑动轴承支撑。 ? 增速机6#测点振动加速度波形和频谱见图2 和图3。可见波形图上出现明显冲击，伴 随冲击还存在类似于谐振的波形，冲击间隔为40ms 即25Hz，正好为低速轴的转频。 ? ?啮合频率（24.75Hz*91=2252.25Hz）为主导振动频率，在齿轮啮合频率2252Hz 附近 （在最大分析频率为5KHz 时，频率分辨率为12.5Hz，因频率分辨率的关系，图中频 率为2262.5Hz）附近作16 倍细化分析