齿轮箱中滚动轴承故障诊断分析及诊断难点

2015-11-02

一般情况下,当齿轮箱发生故障时,故障的特征频率会大量出现谐波,同时其周边会存在许多边频带。由于引起故障的原因很多,许多故障的振动现象不是单一的,轴承故障特征边频率也会受到调制。    当齿轮箱滚动轴承出现故障时,在滚动体相对滚道旋转过程中,常会产生有规律的冲击,能量较大时,会激励起轴承外圈固有频率,形成以轴承外圈固有频率为载波频率,以轴承通过频率为调制的固有频率振动现象。    利用轴承故障检测仪对轴承振动进行检测,及时发现滚动轴承振动问题。齿轮箱滚动轴承出现严重故障时,在齿轮振动频段内可能会出现较为明显的故障特征频率成分,和频与差频会随其基本成分的改变而改变。  齿轮箱中滚动轴承故障诊断诊断难点分析   1、确定齿轮箱中间传动轴的转速难    齿轮箱通常具有多级结构,每级传动产生不同的速比。一般情况下,齿轮箱厂家仅提供齿轮总速比,并不详细提供每级传动速比以及齿轮齿数,这为准确判断中间传动轴的轴承故障增加难度。确定每根传动轴的转速,是正确分析判断轴承故障的关键,因为轴承故障特征频率是与轴承结构尺寸及轴的转速相关。轴承的结构尺寸,以及轴承滚子数量等是内在因素,是由轴承制造商决定的。而转速是外在因素,同一轴承在不同的转速上,轴承的故障特征频率不同。   2、确定频谱中故障特征频率成分难(振动分析)    目前齿轮箱故障诊断方法是以箱体振动信号进行研究的,信号在传递过程中经过的环节很多,例如齿轮信号传递会经过以下环节:齿轮-轴-轴承--轴承座--测点,这样会导致部分信号在传递过程中衰减或受调制。另外,由于齿轮箱结构结构复杂,工作条件多样,箱内多对齿轮和滚动轴承同时工作,频率成分多且复杂,各种干扰较大。所以传感器所提取的振动信号中,各信号频率杂、多且不易区分,确实其中某故障特征频率就存在一定难度。滚动轴承故障产生的振动型号能量要比齿轮或轴系故障产生的振动能量小,其故障信号容易被淹没在其他振动信号中,故障特征更不明显,这为确定轴承故障特征频率增加了很大难度。

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