齒輪箱系統(tǒng)是包含齒輪、傳動軸、軸承和箱體結構等的復雜系統(tǒng)。其中,箱體結構在整個系統(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生故障和故障發(fā)生的位置。根據(jù)振動信號的特點,一般常見的典型故障形式有:
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生的誤差。這里主要指在齒輪投入使用后產生的齒型誤差,包括齒面塑性變形、表面不均勻磨損和表面疲勞等。斷齒也會造成齒型誤差,但是由于其振動信號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不會造成嚴重的齒型誤差,其振動信號的特征也大有差別,所以不歸結于齒型誤差。
3、軸不對中
軸不對中主要是指聯(lián)軸器兩端的軸由于設計、制造、安裝或者使用過程中的問題,使軸系雖平行但不對中,造成軸上的齒輪產生分布類型的齒型誤差。振動信號與單一齒輪齒型誤差不同的是,軸不對中時所有軸上的齒輪均會產生齒型誤差而導致信號的調制現(xiàn)象。
4、斷齒
斷齒是一種齒輪的嚴重故障,主要有疲勞斷齒和過載斷齒兩種形式,其中大多數(shù)為疲勞斷齒。斷齒時其振動信號沖擊能量大,不同于齒型誤差和齒輪均勻磨損。