06机械系统诊断理论专题三齿轮的故障诊断.pdf

专题三 齿轮的故障诊断 机械系统诊断理论 Mechanical System Diagnosis Theory 张大义 Tel Mail ：dayi@buaa.edu.cn 能源与动力工程学院 School of Jet Propulsion 绪论 ۩ 齿轮本身的失效占齿轮箱故障的60% 绪论 ۩ 齿轮本身的失效占齿轮箱故障的60% ۩ 齿轮的故障诊断方法 振动诊断 噪声分析 油液分析 声发射 温度检测 专题三齿轮的故障诊断 1 齿轮的常见故障及原因 2 齿轮的振动机理 3 齿轮故障诊断的常用方法 4 常见故障信号特征 5 诊断实例 Chapter 1—5 1 齿轮的常见故障及原因 1.1 齿轮断齿 1.2 齿面接触疲劳破坏 1.3 齿面胶合破坏 1.4 齿面磨损 1.5 轮体破坏 Chapter 1 齿轮的常见故障及原因 1.1 齿轮断齿 ۩ 最常见故障之一 ۩ 简单机理： 轮齿如同悬臂梁，根部应力作用最大 脉冲循环 弯曲应力 ۩ 分类： 疲劳断齿 循环载荷作用 过载断齿 Chapter 1 齿轮的常见故障及原因 1.1 齿轮断齿 疲劳断齿 Chapter 1 齿轮的常见故障及原因 1.1 齿轮断齿 ۩ 分类： 疲劳断齿 过载断齿 若齿轮严重过载或受冲击载荷作用，或经严重磨损后 齿厚过分减薄时，导致齿根危险截面上的应力超过极 限值而发生突然折断。 断口为瞬断 Chapter 1 齿轮的常见故障及原因 1.1 齿轮断齿 ۩ 一般原因： 疲劳断齿 材料选取和热处理方法 不合适，使齿根芯部韧 性不足 齿根圆角半径不够大 过载断齿 严重冲击、偏载 偏心 齿距偏差 齿形误差 Chapter 1 齿轮的常见故障及原因 1.1 齿轮断齿 ۩ 一般原因： 过载断齿 装配不良 载荷不均匀，传递扭矩不平稳 一端接触，局部载荷过大，断齿 Chapter 1 齿轮的常见故障及原因 1 齿轮的常见故障及原因 1.1 齿轮断齿 1.2 齿面接触疲劳破坏 1.3 齿面胶合破坏 1.4 齿面磨损 1.5 轮体破坏 Chapter 1 齿轮的常见故障及原因 1.2 齿面接触疲劳破坏 ۩ 润滑良好的闭式齿轮箱内的高速齿轮失效的主要 原因  航空发动机中，失效齿轮中80%是齿面接触疲劳 ۩ 简单机理： 1. 循环接触应力  啮合过程，齿面接触处将产生循环变化的接触应力。 2. 细线疲劳裂纹  在接触应力反复作用下，轮齿表层或次表层出现不规则的细