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齿轮常见故障与诊断分解.ppt


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齿轮常见故障与诊断分解
课程回顾:
往复机械故障特点及影响因素
气阀故障原因及信号特征
敲缸故障原理及信号特征
拉缸故障原理及信号特征
管网振动故障原理及信号特征
齿轮常见故障与诊断分解
第九章 齿轮常见故障与诊断
本章重点:
1、齿轮故障形式、形成原因及振动机理
2、正常齿轮的时域与频域特征
3、齿轮均匀磨损的时域与频域特征
4、齿轮偏心的时域与频域特征
5、齿轮不同轴的时域与频域特征
6、齿轮局部异常的时域与频域特征
7、齿距误差的时域与频域特征
8、不平衡齿轮的时域与频域特征
故障齿轮
齿轮常见故障与诊断分解
一、齿轮故障的常见形式与原因
齿轮故障的常见形式:
(1)齿面磨损 (2)齿面胶合和擦伤
(3)齿面接触疲劳 (4)弯曲疲劳与断齿
第九章 齿轮常见故障与诊断
齿轮常见故障与诊断分解
第九章 齿轮常见故障与诊断
主要原因:
(1) 制造误差:偏心、齿距偏差和齿形误差等。
偏心:齿轮(一般为旋转体)的几何中心和旋转中心不重合,如左图中的小轮。
齿距偏差:齿轮的实际齿距与公称齿距有较大误差,如左图中的大齿轮。
齿形误差:渐开线齿廓有误差,如右图所示。
齿轮常见故障与诊断分解
(2)装配不良:工作状态劣化。
图(a):齿轮轴不平行时,会在齿宽方向只有一端接触,或者出现齿轮的直线性偏差等,使齿轮所承受的载荷在齿宽方向不均匀,不能平稳地传递动扭矩,
图(b):齿的局部承受过大的载荷,有可能造成断齿。
第九章 齿轮常见故障与诊断
齿轮常见故障与诊断分解
第九章 齿轮常见故障与诊断
(3)润滑不良:
对于高速重载齿轮,润滑不良会导致齿面局部过热,造成色变、胶合等故障。
导致润滑不良的原因是多方面的,如:油路堵塞、喷油孔堵塞,润滑油中进水、润滑油变质、油温过高等都会造成齿面润滑不良。
齿轮常见故障与诊断分解
第九章 齿轮常见故障与诊断
(4)超载
对于工作负荷不平稳的齿轮驱动装置(例如矿石破碎机、采掘机等),经常会出现过载现象,如果没有适当的保护措施,就会造成轮齿过载断裂,或者长期过载导致大量轮齿根部疲劳裂纹、断裂。
(5)操作失误
操作失误通常包括缺油、超载、长期超速等,都会造成齿轮损伤、损坏。
齿轮常见故障与诊断分解
二、齿轮的振动机理
1、齿轮的力学模型分析
齿轮具有一定的质量,轮齿可看作是弹簧,所以若以一对齿轮作为研究对象,则该齿轮副可以看作一个振动系统。
第九章 齿轮常见故障与诊断
齿轮的振动主要是由k(t)的这种周期变化引起的。
k(t) 为周期性的变量:一是随着啮合点位置而变化,二是参加啮合的齿数在变化。
齿轮常见故障与诊断分解
第九章 齿轮常见故障与诊断
式中:n1、n2主、从动轮转速,Z1、Z2主、从动轮的齿数。
啮合频率fc:
从一个齿轮开始啮合到下一个齿轮进入啮合,齿轮的啮合刚度就变化一次,由此可以计算出齿轮的啮合周期及频率。
齿轮啮合刚度的变化频率称为啮合频率。
齿轮常见故障与诊断分解

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  • 上传人AIOPIO
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  • 时间2021-10-20