齒輪振動故障形成原因

齒輪傳動是目前各類機械變速傳動的主要形式之一要對齒輪做振動故障診斷要先來了解下齒輪的一些常見故障及原因。

相互嚙合的一對齒輪其輪齒的彈性剛度會發生周期性的變化。輪齒彈性剛度的變化使齒的彎曲量也隨之變化便造成輪齒在進出嚙合區時發生互相碰撞引起齒輪產生頻率等于嚙合頻率的振動和噪聲。

齒輪受到外界持續傳動力的作用產生的瞬態自由振動當故障非常嚴重時往往還會激起的箱體自然頻率振動。

齒面疲勞主要包括齒面點蝕與剝落。造成點蝕的原因主要是由于工作表面的交變應力引起的微觀疲勞裂紋潤滑油進入裂紋后由于嚙合過程可能先封閉入口然后擠壓微觀疲勞裂紋內的潤滑油在高壓下使裂紋擴展結果小塊金屬從齒面上脫落留下一個小坑，Fluke810振動診斷分析儀形成點蝕。如果表面的疲勞裂紋擴展得較深、較遠或一系列小坑由于坑間材料失效而連接起來造成大面積或大塊金屬脫落這種現象則稱為剝落。剝落與嚴重點蝕只有程度上的區別而無本質上的不同。在開式齒輪傳動中由于潤滑不夠充分以及進入污物的可能性增多磨粒磨損總是先于點蝕破壞。

當齒輪存在偏心、周節誤差、齒形誤差等缺陷時齒輪便不能平穩地運轉或加速或減速使輪齒與輪齒發生碰撞使齒面受到很大的動態附加載荷的作用而引起齒輪振動。

齒輪副在嚙合傳遞運動時主動輪的作用力和從動輪的反作用力都通過接觸點分別作用在對方輪齒上，溶解氧測定儀危險的情況是接觸點某一瞬間位于輪齒的齒頂部此時輪齒如同一個懸臂梁受載后齒根處產生的彎曲應力為最大若因突然過載或沖擊過載很容易在齒根處產生過載荷斷裂。即使不存在沖擊過載的受力工況，數字式測振儀當輪齒重復受載后由于應力集中現象也易產生疲勞裂紋并逐步擴展致使輪齒在齒根處產生疲勞斷裂。斷齒將引起齒輪箱的強烈振動。

當齒輪旋轉軸是用聯軸節聯接的兩根軸組成時如果兩根軸的中心線有偏移、成角或錯開等不同軸的情況下將會發生低頻、高頻的嚙合頻率及其邊帶波振動。

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