齿轮振动故障形成原因


齿轮传动是目前各类机械变速传动的主要形式之一要对齿轮做振动故障诊断要先来了解下齿轮的一些常见故障及原因。

相互啮合的一对齿轮其轮齿的弹性刚度会发生周期性的变化。轮齿弹性刚度的变化使齿的弯曲量也随之变化,OPTIMA7烟气分析仪便造成轮齿在进出啮合区时发生互相碰撞引起齿轮产生频率等于啮合频率的振动和噪声。

齿轮受到外界持续传动力的作用产生的瞬态自由振动当故障非常严重时往往还会激起的箱体自然频率振动。


齿面疲劳主要包括齿面点蚀与剥落。造成点蚀的原因主要是由于工作表面的交变应力引起的微观疲劳裂纹润滑油进入裂纹后由于啮合过程可能先封闭入口然后挤压微观疲劳裂纹内的润滑油在高压下使裂纹扩展结果小块金属从齿面上脱落留下一个小坑形成点蚀。如果表面的疲劳裂纹扩展得较深、较远或一系列小坑由于坑间材料失效而连接起来造成大面积或大块金属脱落这种现象则称为剥落。剥落与严重点蚀只有程度上的区别而无本质上的不同。在开式齿轮传动中由于润滑不够充分以及进入污物的可能性增多磨粒磨损总是先于点蚀破坏。

当齿轮存在偏心、周节误差、齿形误差等缺陷时齿轮便不能平稳地运转,或加速,或减速使轮齿与轮齿发生碰撞使齿面受到很大的动态附加载荷的作用而引起齿轮振动。

齿轮副在啮合传递运动时主动轮的作用力和从动轮的反作用力都通过接触点分别作用在对方轮齿上危险的情况是接触点某一瞬间位于轮齿的齿顶部此时轮齿如同一个悬臂梁受载后齿根处产生的弯曲应力为最大若因突然过载或冲击过载很容易在齿根处产生过载荷断裂。即使不存在冲击过载的受力工况当轮齿重复受载后由于应力集中现象也易产生疲劳裂纹并逐步扩展致使轮齿在齿根处产生疲劳断裂。断齿将引起齿轮箱的强烈振动。

当齿轮旋转轴是用联轴节联接的两根轴组成时如果两根轴的中心线有偏移、成角或错开等不同轴的情况下将会发生低频、高频的啮合频率及其边带波振动。


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