齒輪箱系統(tǒng)是包含齒輪、傳動(dòng)軸、軸承和箱體結(jié)構(gòu)等的復(fù)雜系統(tǒng)。其中,箱體結(jié)構(gòu)在整個(gè)系統(tǒng)中起支撐與密封的作用,其出現(xiàn)故障的概率很低,所以,在齒輪箱中,故障主要發(fā)生在齒輪、傳動(dòng)軸和軸承中。在齒輪箱的故障診斷中,一般只需要給出是否產(chǎn)生故障和故障發(fā)生的位置。根據(jù)振動(dòng)信號(hào)的特點(diǎn),一般常見(jiàn)的典型故障形式有:
1、齒型誤差
齒型誤差是指齒輪齒型偏離理想的齒廓線,其中包括制造誤差、安裝誤差和服役后產(chǎn)生的誤差。這里主要指在齒輪投入使用后產(chǎn)生的齒型誤差,包括齒面塑性變形、表面不均勻磨損和表面疲勞等。斷齒也會(huì)造成齒型誤差,但是由于其振動(dòng)信號(hào)的特征與這些齒型誤差有著明顯的差異,所以把它列為單獨(dú)的故障形式,以便于故障診斷。
2、齒輪均勻磨損
齒輪均勻磨損主要是指齒輪投入使用后在嚙合過(guò)程中出現(xiàn)的材料摩擦損傷的現(xiàn)象,主要包括磨粒均勻磨損和磨蝕均勻磨損。齒輪輪齒均勻磨損時(shí)不會(huì)造成嚴(yán)重的齒型誤差,其振動(dòng)信號(hào)的特征也大有差別,所以不歸結(jié)于齒型誤差。
3、軸不對(duì)中
軸不對(duì)中主要是指聯(lián)軸器兩端的軸由于設(shè)計(jì)、制造、安裝或者使用過(guò)程中的問(wèn)題,使軸系雖平行但不對(duì)中,造成軸上的齒輪產(chǎn)生分布類型的齒型誤差。振動(dòng)信號(hào)與單一齒輪齒型誤差不同的是,軸不對(duì)中時(shí)所有軸上的齒輪均會(huì)產(chǎn)生齒型誤差而導(dǎo)致信號(hào)的調(diào)制現(xiàn)象。
4、斷齒
斷齒是一種齒輪的嚴(yán)重故障,主要有疲勞斷齒和過(guò)載斷齒兩種形式,其中大多數(shù)為疲勞斷齒。斷齒時(shí)其振動(dòng)信號(hào)沖擊能量大,不同于齒型誤差和齒輪均勻磨損。