一、常見(jiàn)的齒輪箱故障有哪些
齒輪箱是由齒輪、傳動(dòng)軸、軸承和箱體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)組成的,由于箱體結(jié)構(gòu)是密封的,一般不容易出故障,故障主要發(fā)生在齒輪、傳動(dòng)軸和軸承中,一般齒輪箱的故障有:
1、齒形誤差
指齒輪齒形偏離理想的齒廓線,包括制造誤差、安裝誤差和工作過(guò)程中產(chǎn)生的誤差。齒形誤差主要表現(xiàn)為齒面塑性變形、表面不均勻磨損和表面疲勞等。
2、齒輪均勻磨損
指齒輪使用時(shí)在嚙合過(guò)程中出現(xiàn)的材料摩擦損傷,包括磨粒均勻磨損和腐蝕均勻磨損。
3、斷齒
斷齒是齒輪比較嚴(yán)重的一種故障,主要有疲勞斷齒和過(guò)載斷齒兩種形式,一般是疲勞斷齒更常見(jiàn)。
4、軸不對(duì)中
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(lèi)型的齒形誤差。
5、軸彎曲
齒輪箱中軸產(chǎn)生輕度彎曲時(shí),會(huì)導(dǎo)致該軸上的齒輪產(chǎn)生齒形誤差。當(dāng)軸出現(xiàn)嚴(yán)重彎曲時(shí),齒輪箱將產(chǎn)生較大沖擊能量,造成嚴(yán)重的后果,是一種較為嚴(yán)重的故障形式。
6、軸不平衡
指軸由于偏心的存在而引起的不平衡的振動(dòng),這種偏心可以是由于制造、安裝和投入使用后的變形產(chǎn)生。軸不平衡故障會(huì)導(dǎo)致在齒輪傳動(dòng)中出現(xiàn)齒形誤差。
7、軸向竄動(dòng)
當(dāng)同一軸上有兩個(gè)同時(shí)參與嚙合的斜齒輪,而軸向又沒(méi)有很好的定位與鎖定裝置時(shí),有時(shí)就會(huì)發(fā)生軸向竄動(dòng)現(xiàn)象,這主要是由于其軸向受力不平衡造成的。軸向竄動(dòng)將嚴(yán)重影響齒輪傳動(dòng)的精度和平穩(wěn)性,還可能造成齒輪輪齒端面的沖擊磨損。
8、箱體共振
箱體共振是由沖擊能量激勵(lì)起齒輪箱箱體的固有頻率而產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。箱體共振產(chǎn)生很大的沖擊振動(dòng)能量,是一種非常嚴(yán)重的故障,一般是外部造成的。
9、軸承疲勞剝落和點(diǎn)蝕
軸旋轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)、外環(huán)和滾動(dòng)體在接觸過(guò)程中會(huì)發(fā)生機(jī)械沖擊,產(chǎn)生沖擊脈沖的變動(dòng)幅度較大的力,齒輪箱中滾動(dòng)軸承發(fā)生故障時(shí),其能量較齒輪產(chǎn)生的振動(dòng)能量小得多,因此很難診斷。
二、齒輪箱的故障診斷方法
齒輪箱應(yīng)用廣泛,如果出現(xiàn)故障,需要及時(shí)診斷,一般齒輪箱發(fā)生故障的原因主要有設(shè)計(jì)問(wèn)題、操作不當(dāng)以及相鄰條件的故障或缺陷三大類(lèi),診斷齒輪箱故障的方法有:
1、通過(guò)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音和油溫等動(dòng)態(tài)信號(hào),運(yùn)用信號(hào)處理方法來(lái)完成故障的分析和診斷。
2、根據(jù)摩擦磨損理論,通過(guò)分析潤(rùn)滑油液里的金屬成分來(lái)判斷是哪部分的材料,從而判斷是否屬于正?,F(xiàn)象。
3、頻譜分析方法,當(dāng)齒輪箱出現(xiàn)故障時(shí),其振動(dòng)信號(hào)中包含的故障信息通常以調(diào)制的形式出現(xiàn),通過(guò)解調(diào)故障信息就能知道故障問(wèn)題出在哪。