机械故障诊断之齿轮故障小议.doc

机械故障诊断之齿轮故障小议 随着时代的不断发展，机械已日益成为生产过程中不可或缺的一部分。而机械的高性能化、高自动化、高效率化是现代机械的一个重要发展方向。齿轮作为传动机械设备中至关重要的部件，它不仅关乎机械的正常运转，且对整个生产过程的进度与经济效益等产生庞大影响。而齿轮发生故障又是常出现的事件，因此，加大对齿轮出现故障的原因与解决方法的研究尤显必要。本文将针对此进行粗略探讨。 现代化的不断发展让机械设备也日益朝着大型化、复杂化方向发展，其设备的构造与操作原理也愈加复杂。齿轮是机械设备中用来传递动力的重要部件，而齿轮故障又时常发生，这无疑会对机械的整体运作产生不利影响。所以，有必要对齿轮故障进行分析，并能理论联系实际，通过实际案例来寻求解决方法，从而做到故障出现时能及时解决并予以防范。 机械设备中齿轮常见故障分析 齿轮在机械设备中有个重要作用，这就是它能传递运动，而且能控制运动方向，影响运动速度。而为更好地调控齿轮运转速度，就需要齿轮减速机装置的安装。我们知道，与齿轮减速机有关的几个主要频率为轴频、齿轮的啮合频率、轴承的内外圈、滚动体、坚持架的频率，它们与谐频、边频相结合，成为对齿轮减速机故障判定的依据。同时，与齿轮减速机有密切关系的是齿轮振动，且通过齿轮振动是判断齿轮故障的一个重要方式。因此，笔者将重点针对齿轮减速与齿轮振动的有关故障开展具体探讨。 2.1齿轮振动发生故障的一个重要原因是齿轮在生产与安装中存在失误。生产齿轮是齿轮得以发挥自身作用的首要条件，而生产制作中的微小误差就能导致齿轮的啮合精度降低，从而带来齿轮的振动和噪声增大，这些问题的出现无疑会提升齿轮的故障率2。因而，我们的相关机械使用单位应对齿轮的生产源与齿轮安装予以极大关注。 2.2齿轮振动出现故障的另一个原因是与齿轮的工作环境适宜度有关。因不同的工作环境在空气湿度、空气质量、温度等方面都存在差异。而齿轮作为现代化机械，其对工作环境有一定要求。因齿轮在啮合过程中，齿与齿连续冲击使齿轮产生受迫振动，如果此时其工作环境存在高湿度或其他不利影响，就会对齿轮的正常振动带来不利影响。为减少此种不必要的失误，我们的机械使用单位就应提前做好齿轮工作环境的净化工作。 2.3齿轮运行过程中存在因所使用到的润滑剂质量不达标而导致齿轮故障的现象。齿轮的运转少不了润滑剂的调节，有些单位为减少经济成本投入而使用不够清洁的润滑剂，或者使用的润滑剂不够，这些状况无疑会使齿轮的齿面磨粒磨损。发展到较严重程度会致使齿轮齿面剥落、拉伤，齿轮如果继续转动就会产生显然的冲击现象3。假设不及时采用措施补救则最终会带来齿轮断裂的后果。那么，机械使用单位就应该购买合格的润滑剂，并且要强化相关制度建设，以约束齿轮设备管理人员的行为，保证齿轮的高效运转。 2.4齿轮出现故障的一个重要原因是齿轮的齿面易发生点蚀、崩齿现象。齿轮在啮合过程中，假设齿轮有较大磨损，或齿轮间隙增大时都会产生啮合振动，振动频率为齿轮啮合频率。在此时，假设还出现运行过程中载荷过重，齿轮就容易弯曲疲惫，以致崩齿乃至断齿。而断齿的点蚀是齿轮故障的重要形式。此种故障的出现都会影响机械的整体运行效率。我们的相关单位要想减少这种问题的出现就务必要合理操作齿轮设备，相关工也应较为了解齿轮的工作原理，从而做到科学利用齿轮设备。 2.5在常见的齿轮故障中还存在因齿轮运动不协调而带来的齿轮振动故障的问题。假设齿轮具有不平衡质量，或者齿轮存在偏心现象，则齿轮在转动过程中会造成齿轮副的不稳定运行。于是，在该不平衡力矩的影响下，就易产生以调频为主，调幅为辅的振动，这将在啮合频率及其谐波两侧产生边频带。受不平衡力的激励，齿轮轴的旋转频率及其谐波的能量也有相应的增加，因此这也会使齿轮齿根出现裂痕。在这种情形下，齿轮运行方生故障是难以避免的。所以，在日常机械的齿轮设备保养时，保养人员应特别注意齿轮细节部分的检查。 机械设备中齿轮故障的一个实例 假如我们以混合机的相关实际状况为例，工作人员在二次圆筒混合机的齿轮减速机的运行过程中通过点检发现其振动噪声较大，然后我们的工用测振仪测量一段轴的垂直振动值，测得值为7.95mm/s。这时发现齿轮减速机存在较大隐患，那么就需要工及时做出诊断和制定处理方案。我们知道，齿轮的振动是两齿轮啮合过程中带来的，该振动的频率也因此叫啮合频率。为顺利解决这一故障，就需要借助一系列尖端仪器，通过仪器的测量、计算来获得一些数据。借助仪器，我们解决此种问题就较为容易了。而真正的问题是工能否在齿轮设备运转过程中及时发现问题并能做出有效反应。 机械无疑为这个时代带来了无限生产力，在机械日益尖端化、自动化、高效化的发展状态下；齿轮设备作为众多机械中的一个至关重要的部件，对它的故障及故障解决方法予以关注不仅能有助于齿轮设备的长期稳定运转，且对整体上减少机械故障发生频率等有极大作用。上文对机械故障中的齿轮故障分析得并不全面，所举出的一个实例也不够具有代表性。因此，为有效做好齿轮故障的探究工作还需要相关工的共同努力，相信在大家的一起探究下，处理好机械故障中齿轮故障的工作将近在咫尺。