齒輪減速機(jī)故障分析?
一、齒輪減速機(jī)特征頻率分析
齒輪減速機(jī)特征頻率主要包括軸頻，齒輪的嚙合頻率，軸承的內(nèi)外圈，滾動(dòng)體、保持架的頻率，它們與諧頻，邊頻相結(jié)合，成為對(duì)齒輪減速機(jī)故障判定的依據(jù)。造成齒輪振動(dòng)故障的主要原因如下：
（1）齒輪制造和安裝誤差引起的故障。齒輪在制造過程中存在誤差或由于裝配過程中產(chǎn)生的誤差，降低了齒輪的嚙合精度，導(dǎo)致齒輪的振動(dòng)和噪聲增大，增大了齒輪的故障率，在頻譜圖上表現(xiàn)為嚙合頻率及其各次諧波幅值的變化。
（2）齒輪自身固有運(yùn)動(dòng)（工作環(huán)境）引起的故障，齒輪在嚙合過程中，齒與齒連續(xù)沖擊使齒輪產(chǎn)生受迫振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，在頻譜圖上表現(xiàn)為齒輪的嚙合頻率。
（3）齒輪表面損傷故障，齒面磨損，齒輪由于齒面剝落，拉傷等缺陷發(fā)展到一定程度時(shí)，齒輪每轉(zhuǎn) ， 圈就會(huì)相互撞擊1 次，產(chǎn)生明顯的沖擊現(xiàn)象.每一次撞擊相當(dāng)于1 個(gè)脈沖激勵(lì)，脈沖響應(yīng)函數(shù)為齒輪固有的衰減振動(dòng)，從而構(gòu)成了周期性較高頻率的沖擊振動(dòng)信號(hào)，循環(huán)周期就是軸的旋轉(zhuǎn)周期，衰減振動(dòng)頻率就是齒輪的固有頻率。齒面點(diǎn)蝕，崩齒，齒輪在嚙合過程中，尤其是因?yàn)辇X輪磨損，齒隙增大時(shí)都會(huì)產(chǎn)生嚙合振動(dòng)，振動(dòng)頻率為齒輪嚙合頻率。例如：某點(diǎn)出現(xiàn)缺陷，如點(diǎn)蝕，崩齒’時(shí)，齒輪嚙合過程中產(chǎn)生短期的，加載，卸載，效應(yīng)，產(chǎn)生幅值調(diào)整和頻率調(diào)整信號(hào)，其在頻域上表現(xiàn)為以嚙合頻率為中心，以軸的旋轉(zhuǎn)頻率為間距組譜線，即邊頻帶。
（4）軸彎曲，旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)出現(xiàn)重度彎曲時(shí)，時(shí)域中通常會(huì)明顯地出現(xiàn)以一定時(shí)間為間隔的沖擊振動(dòng)，邊帶數(shù)量多且密集。維護(hù)與維修
（5）齒輪動(dòng)不平衡，具有不平衡質(zhì)量，或者偏心的齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中造成齒輪副的不穩(wěn)定運(yùn)行，在該不平衡力矩的激勵(lì)下，產(chǎn)生以調(diào)頻為主，調(diào)幅為輔的振動(dòng)，將在嚙合頻率及其諧波兩側(cè)產(chǎn)生邊頻帶，受不平衡力的激勵(lì)，齒輪軸的旋轉(zhuǎn)頻率及其諧波的能量也有相應(yīng)的增加。
（6）齒輪箱內(nèi)部松動(dòng)，在轉(zhuǎn)速較低的升速與降速過程中會(huì)出現(xiàn)突然隨機(jī)劇烈聲響，在時(shí)域圖上表現(xiàn)為突然大幅度斷續(xù)上升，具有較大的隨機(jī)性，齒輪齒根出現(xiàn)裂紋，時(shí)域表現(xiàn)為以齒輪旋轉(zhuǎn)頻率為頻率的沖擊脈沖散其頻域特征是以旋轉(zhuǎn)頻率處出現(xiàn)諧波。
二、齒輪減速機(jī)斷齒原因分析
(1)齒輪減速機(jī)齒輪斷齒部分原因是制造質(zhì)量缺陷引起的。
(2)制造質(zhì)量引起齒輪斷齒原因有：沒有選合適的鋼材、齒輪鑄造質(zhì)量不好、淬火硬度偏低、齒輪硬度不夠易彎齒磨損、球墨化不夠、使用時(shí)長(zhǎng)受交變應(yīng)力影響會(huì)疲勞損壞等……
(3)齒輪嚙合精度對(duì)斷齒的影響不大。盡管齒輪的嚙合精度對(duì)斷齒有一定程度的影響，但對(duì)斷齒的影響程度并不大。因?yàn)辇X輪的嚙合精度不夠，齒輪的接觸面不足，將會(huì)發(fā)生接觸應(yīng)力增大、載荷作用不均勻等現(xiàn)象，但這并不是斷齒的主要原因。
(4)斷齒還有個(gè)原因是載荷過大和齒根有缺陷，輪齒的彎曲強(qiáng)度不夠所致。（影響彎曲強(qiáng)度的主要因素是作用在輪齒上載荷力的大小和齒根的缺陷程度。齒輪嚙合精度差，并不會(huì)改變輪齒上載荷力的大小和齒根的缺陷程度，只是增大了輪齒的接觸應(yīng)力）。
(5)造成齒輪磨損的原因除減速機(jī)制造質(zhì)量差之外，也有一些是使用中發(fā)生的問題，如：減速機(jī)缺油、采用半流體潤(rùn)滑液。
(6)非正常磨損的制造質(zhì)量因素有：
①齒輪材料不符合要求，造成非正常磨損；
②齒輪有砂眼、氣孔和疏松、球墨化不夠等缺陷存在；
③熱處理硬度不夠或沒有進(jìn)行熱處理；
④齒輪嚙合精度、運(yùn)動(dòng)精度達(dá)不到要求；
⑤圓弧齒輪對(duì)中心距的誤差敏感性很大，特別是中心距的正向誤差，不僅降低了輪齒的彎曲強(qiáng)度，而且還增加了滑動(dòng)磨損。
三、齒輪減速機(jī)常見故障分析
1.齒輪減速機(jī)齒輪點(diǎn)蝕與剝落由哪些原因？
a.材質(zhì)、硬度和缺陷。齒輪的材質(zhì)不符合要求；影響齒輪接觸疲勞強(qiáng)度的主要因素是熱處理后的硬度較低，無法齒輪應(yīng)有的接觸疲勞強(qiáng)度。此外，齒表面或內(nèi)部有缺陷，也是接觸疲勞強(qiáng)度不夠的原因之一。
b.齒輪精度較差。齒輪加工和裝配精度不符合要求，如嚙合精度、運(yùn)動(dòng)精度較差等。還有圓弧齒輪的殼體中心距誤差太大。
c.潤(rùn)滑油不符合要求。使用的潤(rùn)滑油的牌號(hào)不對(duì)，油品的粘度較低，潤(rùn)滑性能較差。
d.油位過高。油位過高，油的溫升高，降低了潤(rùn)滑油的粘度，破壞了潤(rùn)滑性能，減少了油膜的工作厚度。
2.請(qǐng)簡(jiǎn)單分析齒輪減速機(jī)串軸原因？
a.是由于斷齒使輸入軸失去軸向約束而發(fā)生串軸。
b.是中間軸上的從動(dòng)齒輪與軸緊固不牢所致。在實(shí)際驅(qū)動(dòng)中，往往由于從動(dòng)齒輪與中間軸之間的過盈量不夠，從動(dòng)齒輪相對(duì)中間軸產(chǎn)生軸向串動(dòng)，進(jìn)而使輸入軸發(fā)生軸向串動(dòng)。因此，過盈量不夠是造成齒輪減速機(jī)串軸的主要原因。
c.齒輪減速機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)ΥS也有一定的影響。
3.請(qǐng)簡(jiǎn)單分析齒輪減速機(jī)油溫過高的原因？
a.潤(rùn)滑油不合格或使用時(shí)間過長(zhǎng)。
b.潤(rùn)滑油過多，不利于齒輪箱內(nèi)機(jī)構(gòu)散熱。
c.機(jī)件損壞。機(jī)件損壞包括齒輪點(diǎn)蝕嚴(yán)重，斷齒，軸承保持架、內(nèi)外圈、滾珠損壞以及軸承抱死或軸變形嚴(yán)重；
d.箱體外部被雜物或灰塵覆蓋。當(dāng)齒輪減速機(jī)周圍堆放東西或機(jī)體表面長(zhǎng)期沒有清理時(shí)，有可能因雜物或灰塵的覆蓋導(dǎo)致齒輪減速機(jī)散熱不完全以致使油溫升高；
e.冷卻裝置堵塞或失效。冷卻裝置同齒輪減速機(jī)一樣置于灰塵較大的廠房中，如果長(zhǎng)期工作而未清理內(nèi)部的管路造成冷卻裝置堵塞或冷卻裝置壞掉時(shí)，都會(huì)引起齒輪減速機(jī)油溫升高；
