齿轮振动判断
作者：泵 来源：齿轮振动 发布时间：2020-12-18
1、传感器的选择安装
为准确地获取齿轮的振动信号，如果齿轮的啮合频率或自振频率超过1000Hz，一般应采用加速度传感器。对于直齿圆柱齿轮应将传感器径向安装，对于承受轴向载荷的齿轮应轴向安装，测点愈靠近轴承愈好。
2、分析频率结构判别齿轮状态
在现场采用简易振动诊断判别齿轮状态，有效可行的方法就是分析齿轮振动信号的频率变化，其主要从两方面分析：
1）从啮合频率的变化判别齿轮故障
从齿轮啮合频率的变化判别齿轮状态主要根据两条：一是看啮合频率幅值的消长；二要看啮合频率谐波的分布。
啮合频率的变化，反映了齿轮啮合载荷的变化而引起的齿形变化。另外，轮齿的均匀磨损造成齿形偏差，也会产生啮合频率的谐波信号。
齿形的误差使得啮合频率成分发生明显的畸变。这种畸变，特别表现在谐波成分幅值的变化上，其高次谐波的幅值增长大于啮合频率幅值的增长。所以，从啮合频率识别齿轮状态，要特别着眼于谐波的变化，至少要看前3阶谐频（即fm、2fm和3fm）来判断。
2）分析边频带特征识别齿轮故障
齿轮在啮合运转时产生调制作用，因此在齿轮振动信号的频谱上形成边频带结构。
由于齿轮故障或加工精度的误差而引起齿轮啮合频率受故障频率调制，产生无限数边带。此时，啮合频率是载频，故障齿轮的转频及其倍频是调制频率，它们在啮合频率的两旁产生边频分量。
当转速不恒定时，将产生调频所形成的边频带。在调频现象不严重时，仅考虑二三对边频带即可。当调频和调幅同时存在时，边频带常表现为不对称形式。
齿轮振动信号所包含的边频带信息，不但隐含着齿轮某种故障的存在，它还有一个很有价值的特性，即在多数情况下可以从边频带两根谱线之间的间隔找到故障源，判断故障出现在哪一个齿轮上。因为在调制信号的频谱中，其谱线是以啮合频率fm为中心，以故障齿轮的转频fz为间距呈对称分布的，一对边频可以表示为fm±fz。如果有若干对边频，则可以表示为mfm±nfz（m，n=1，2，3……）。
齿轮故障与边带结构密切相关，齿轮故障会引起振动能量增加，这种情况通常反映在边频分量的变化上。因此，边频带的存在和变化是反映齿轮状态的很有价值的信息。边带分析与识别，是现场诊断齿轮机构重要而有效的方法。
幅值调制边频带的形成有两种情况，一种是反映齿轮的局部缺陷，如齿轮节线上的点蚀，调制结果产生较宽广的边频带；另一种齿轮缺陷表现为范围较宽广的分布性缺陷，如齿轮均匀磨损，其时边频带显得陡而窄，这两种情况下的时域波形和频谱。但是，如果两个互相啮合的齿轮它们齿数相同（此时，齿轮传动只改变方向，不改变转速，如罗茨鼓风机使用的传动齿轮对），这时两个齿轮的转频相同，因而无法根据fz来识别故障出在哪个齿轮上了。
