正齒輪箱正齒輪箱的主要故障形式

正齒輪箱齒形誤差

這種情形下振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制；一般的齒形誤差產(chǎn)生的調(diào)制邊頻帶窄，以一階邊頻調(diào)制為主，且邊頻帶的幅值較小；若齒形誤差較為嚴(yán)重，則會(huì)激起齒輪的固有頻率，出現(xiàn)以齒輪故有頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸的轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的齒輪共振頻率調(diào)制，振動(dòng)能量（有效值和峭度）有一定程度的增大。

正齒輪箱齒輪齒面均勻磨損

齒輪的嚙合頻率及其諧波的幅值明顯增大；如果為不均勻磨損，會(huì)產(chǎn)生以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，但幅值小。

正齒輪箱斷齒

以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，故障齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，調(diào)制邊頻帶寬而高；以齒輪各階固有頻率及其諧波為載波頻率，故障齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率，調(diào)制邊頻帶寬而高；振動(dòng)能量有很大的增加。

正齒輪箱中的軸、齒輪和軸承在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)正常工作時(shí)，齒輪箱的振動(dòng)信號(hào)是平穩(wěn)的，其主要成分是各軸的轉(zhuǎn)頻和齒輪的嚙合頻率。當(dāng)任一部件發(fā)生故障時(shí)，其振動(dòng)信號(hào)的幅值、頻率都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。

正齒輪箱時(shí)域特征分析

1、振動(dòng)信號(hào)是穩(wěn)態(tài)信號(hào)：與正常齒輪箱振動(dòng)信號(hào)相比，這種信號(hào)的變化僅僅是幅值的變化，它所對(duì)應(yīng)的故障主要是齒輪的均勻磨損，使得輪齒變薄、齒型誤差變大，引發(fā)振動(dòng)的能量變大。

2、振動(dòng)信號(hào)是周期平穩(wěn)信號(hào)：”在這種信號(hào)中出現(xiàn)有規(guī)律的沖擊或者是調(diào)制現(xiàn)象，它所對(duì)應(yīng)的故障主要有齒輪的點(diǎn)蝕、疲勞剝落、齒型誤差、安裝誤差，軸的彎曲、不平衡、不對(duì)中以及滾動(dòng)軸承的剝落等情況。

3、振動(dòng)信號(hào)是非周期性信號(hào)：在這種信號(hào)中出現(xiàn)了無(wú)規(guī)律的沖擊或調(diào)制現(xiàn)象，它所對(duì)應(yīng)的主要是齒輪或軸承的嚴(yán)重故障，比如齒輪的斷齒、膠合，軸承的壓痕、斷裂等。

正齒輪箱頻域特征分析

下面對(duì)這些振動(dòng)信號(hào)常出現(xiàn)的頻率特點(diǎn)、調(diào)制規(guī)律進(jìn)行介紹，在設(shè)置采樣頻率以及進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)應(yīng)引起注意。

1、振動(dòng)信號(hào)中出現(xiàn)軸頻及其高次諧波；

2、振動(dòng)信號(hào)中出現(xiàn)齒輪的嚙合頻率及其高次諧波；

3、振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)以齒輪嚙合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率邊頻帶；

4、振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)以齒輪固有頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的邊頻帶；

5、振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)以齒輪箱固有頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的邊頻帶；

6、振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)以外圈的各階固有頻率為載波頻率，產(chǎn)生剝落元件的通過(guò)頻率為調(diào)制頻率。

正齒輪箱工作原理

轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)齒輪箱內(nèi)的扇形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，就是一個(gè)大的齒輪帶動(dòng)小的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)或小齒輪帶大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪箱是各種冷彎設(shè)備配套產(chǎn)品，主要用作改變傳動(dòng)方向和改變轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，也可用作其他機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)要求類(lèi)似的驅(qū)動(dòng)裝置。

正齒輪箱正齒輪箱的用途

1、加速減速，就是常說(shuō)的變速齒輪箱。

2、改變傳動(dòng)方向，例如我們用兩個(gè)扇形齒輪可以將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸。

3、改變轉(zhuǎn)動(dòng)力矩.同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪，軸所受的力矩越小，反之越大。

4、離合功能: 我們可以通過(guò)分開(kāi)兩個(gè)原本嚙合的齒輪，達(dá)到把發(fā)動(dòng)機(jī)與負(fù)載分開(kāi)的目的.比如剎車(chē)離合器等。 5、分配動(dòng)力.例如我們可以用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)齒輪箱主軸帶動(dòng)多個(gè)從軸，從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)多個(gè)負(fù)載的功能。

1、齒輪箱的產(chǎn)品選擇面廣

齒輪箱通常是采用通用的設(shè)計(jì)方案，但是在特殊情況下齒輪箱的設(shè)計(jì)方案可以根據(jù)使用者的需求而進(jìn)行變化，變型為行業(yè)專(zhuān)用的齒輪箱。齒輪箱的設(shè)計(jì)方案中，平行軸、直立軸、通用箱體和各種零部件都能按照使用者要求更改。

2、齒輪箱的運(yùn)行穩(wěn)定

齒輪箱的運(yùn)行穩(wěn)定可靠，傳動(dòng)功率較高。齒輪箱的外部箱體結(jié)構(gòu)可以使用吸音材質(zhì)制造，降低齒輪箱工作過(guò)程中產(chǎn)生的噪音。齒輪箱本身具備的箱體結(jié)構(gòu)配合大風(fēng)扇能有效降低齒輪箱的工作溫度。在使用齒輪箱的過(guò)程中要及時(shí)的主要齒輪箱的清洗問(wèn)題。齒輪箱清洗機(jī)利用齒輪箱原有的給排油系統(tǒng)以及過(guò)濾后的潤(rùn)滑油對(duì)齒輪箱進(jìn)行清洗，不改變齒輪箱任何硬件設(shè)施、不添加任何清洗劑，保證了齒輪箱安全運(yùn)營(yíng)，延長(zhǎng)了齒輪箱的使用壽命。

3、齒輪箱的功能齊全

齒輪箱除了減速功能之外，還具有改變傳動(dòng)方向和傳動(dòng)力矩的功能，例如齒輪箱在采用兩個(gè)扇形齒輪后可以將力垂直傳遞到另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)方向的改變，而齒輪箱改變傳動(dòng)力矩的原理是，同等功率條件下，速度轉(zhuǎn)的越快的齒輪，軸所受的力矩越小，反之越大。

齒輪箱承受來(lái)自風(fēng)輪的作用力和齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反力，必須具有足夠的剛性去承受力和力矩的作用，防止變形，保證傳動(dòng)質(zhì)量。齒輪箱箱體的設(shè)計(jì)應(yīng)按照風(fēng)電機(jī)組動(dòng)力傳動(dòng)的布局安排、加工和裝配條件、便于檢查和維護(hù)等要求來(lái)進(jìn)行。隨著齒輪箱行業(yè)的不斷飛速發(fā)展，越來(lái)越多的行業(yè)和不同的企業(yè)都運(yùn)用到了齒輪箱，也有越來(lái)越多的企業(yè)在齒輪箱行業(yè)內(nèi)發(fā)展壯大。

齒輪箱根據(jù)單元結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)原理，大大的減少了零部件種類(lèi)，適合大規(guī)模生產(chǎn)及靈活多變的選型。減速器螺旋錐齒輪、斜齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼滲碳淬火，齒面硬度高達(dá)60±2HRC，齒面磨削精度高達(dá)5－6級(jí)。

傳動(dòng)部位軸承均選用國(guó)內(nèi)知名品牌軸承或進(jìn)口軸承，密封件選用骨架油封；吸音箱體結(jié)構(gòu)、較大的箱體表面積和大風(fēng)扇；使整機(jī)的溫升、噪音降低，運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性得到提高，傳遞功率增大?？蓪?shí)現(xiàn)平行軸、直交軸、立式、臥式通用箱體，輸入方式有電機(jī)聯(lián)接法蘭、軸輸入；輸出軸可直角或水平輸出，備有實(shí)心軸和空心軸、法蘭盤(pán)式輸出軸。使齒輪箱滿(mǎn)足狹小空間的安裝要求，也可按客戶(hù)需求供貨。其體積比軟齒減速箱小1/2，重量減輕一半，使用壽命提高3~4倍，承載能力提高8~10倍。廣泛應(yīng)用于印刷包裝機(jī)械、立體車(chē)庫(kù)設(shè)備、環(huán)保機(jī)械、輸送設(shè)備、化工設(shè)備、冶金礦山設(shè)備、鋼鐵電力設(shè)備、攪拌設(shè)備、筑路機(jī)械、制糖工業(yè)、風(fēng)力發(fā)電、扶梯電梯驅(qū)動(dòng)、船舶領(lǐng)域、輕工領(lǐng)域、造紙領(lǐng)域、冶金行業(yè)、污水處理、建材行業(yè)、起重機(jī)械、輸送線(xiàn)、流水線(xiàn)等大功率，大速比，高扭矩的場(chǎng)合。具有良好性?xún)r(jià)比、有利于國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的配套。

與其它工業(yè)齒輪箱相比，由于風(fēng)電齒輪箱安裝在距地面幾十米甚至一百多米高的狹小機(jī)艙內(nèi)，其本身的體積和重量對(duì)機(jī)艙、塔架、基礎(chǔ)、機(jī)組風(fēng)載、安裝維修費(fèi)用等都有重要影響，因此，減小外形尺寸和減輕重量顯得尤為重要。同時(shí)，由于維修不便、維修成本高，通常要求齒輪箱的設(shè)計(jì)壽命為20年，對(duì)可靠性的要求也極其苛刻。由于尺寸和重量與可靠性往往是一對(duì)不可調(diào)和的矛盾，因此風(fēng)電齒輪箱的設(shè)計(jì)制造往往陷入兩難的境地?？傮w設(shè)計(jì)階段應(yīng)在滿(mǎn)足可靠性和工作壽命要求的前提下，以最小體積、最小重量為目標(biāo)進(jìn)行傳動(dòng)方案的比較和優(yōu)化；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以滿(mǎn)足傳遞功率和空間限制為前提，盡量考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便；在制造過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)確保產(chǎn)品質(zhì)量；在運(yùn)行中應(yīng)對(duì)齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)(軸承溫度、振動(dòng)、油液溫度及品質(zhì)變化等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并按規(guī)范進(jìn)行日常維護(hù)。

由于葉尖線(xiàn)速度不能過(guò)高，因此隨著單機(jī)容量的增大，齒輪箱的額定輸入轉(zhuǎn)速逐漸降低，兆瓦以上級(jí)機(jī)組的額定轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)20r/min。另一方面，發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速一般為1500或1800r/min，因此大型風(fēng)電增速齒輪箱的速比一般在75～100左右。為了減小齒輪箱的體積，500kw以上的風(fēng)電增速箱通常采用功率分流的行星傳動(dòng)；500kw～1000kw常見(jiàn)結(jié)構(gòu)有2級(jí)平行軸 1級(jí)行星和1級(jí)平行軸 2級(jí)行星傳動(dòng)兩種形式；兆瓦級(jí)齒輪箱多采用2級(jí)平行軸 1級(jí)行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)。由于行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，而且大型內(nèi)齒圈加工困難，成本較高，即使采用2級(jí)行星傳動(dòng)，也以NW傳動(dòng)形式最為常見(jiàn) 。