Ⅰ齿轮诊断及振动测试技术-温广瑞
西安交通大学机械工程学院“现代测试技术及仪器应用”课程之： 课程之：齿轮诊断及振动测试技术温广瑞2010.11 西安交通大学 机械工程学院
西安交通大学机械工程学院动平衡测试实验报告信箱： 信箱：[email protected] 文件名： 文件名：转子动平衡-第1(2…)组.doc 截止时间： 截止时间：2010年11月20日
西安交通大学机械工程学院目录齿轮的失效形式及原因 齿轮的振动分析及频率特性 齿轮故障诊断 齿轮箱故障试验台 齿轮箱振动测试系统2010年11月10日 Wednesday3
西安交通大学机械工程学院齿轮的失效形式及原因齿面磨损磨料磨损齿轮工作中由于硬质磨粒长期的作用， 齿轮工作中由于硬质磨粒长期的作用，导致齿面金属 在滑擦作用下脱落， 在滑擦作用下脱落，齿面变薄2010年11月10日 Wednesday4
西安交通大学机械工程学院齿轮的失效形式及原因齿面磨损黏附磨损（又称齿面胶合或擦伤）一般当润滑油粘度低、 一般当润滑油粘度低、高温时会产生这种现象 磨损会造成齿廓变形、 磨损会造成齿廓变形、齿厚变薄、 齿厚变薄、侧隙变大→ 侧隙变大→ 断齿2010年11月10日 Wednesday5
西安交通大学机械工程学院齿轮的失效形式及原因齿面点蚀轮齿工作时当齿面接触应力超过材料的接触疲劳 极限时， 极限时，在载荷多次重复作用下， 在载荷多次重复作用下，齿面表层产生 细微疲劳裂纹。 细微疲劳裂纹。裂纹的蔓延、 裂纹的蔓延、扩展， 扩展，造成许多微 粒从工作表面上脱落下来， 粒从工作表面上脱落下来，在表面出现许多月牙 形的浅坑， 形的浅坑，称为齿面疲劳点蚀2010年11月10日 Wednesday智能仪器与监测诊断研究所 Tel:82669053 http://202.117.29.246
西安交通大学机械工程学院齿轮的失效形式及原因齿面接触疲劳齿面相对运动→脉动循环变化的接触应力（剪应 力）→应力超过材料剪切极限→表面裂纹→裂纹 扩展→齿面剥落 当齿轮材质不均或局部擦伤时，容易产生接触疲 劳7
西安交通大学机械工程学院齿轮的失效形式及原因弯曲疲劳与断齿齿根受脉动循环弯曲应力作用→齿根部产生裂纹 →裂纹进一步扩展→剩余部分无法承受外载荷→ 断齿2010年11月10日 Wednesday8
西安交通大学机械工程学院齿轮的振动分析及频率特性 齿轮的振动分析以一对齿轮作为研究对象，该齿轮副可以看作 一个振动系统。则其振动方程为：&& + Cx & + k (t )[ x − E (t )] = ( M 2 − iM 1 ) Mx r2式中， x 沿作用线上齿轮的相对位移； C 齿 k (t ) 齿轮啮合刚度； M1、M 2 作用 轮啮合阻尼； 在主、从动齿轮上的扭矩； r2 齿轮上的节 圆半径； i 齿轮副的传动比； E (t ) 由齿轮的 轮齿变形和误差、故障造成的两个齿在作用 线方向上的相对位移2010年11月10日 Wednesday 9
西安交通大学机械工程学院齿轮的振动分析及频率特性齿轮的振动分析M= m1m2 (m1 + m2 )换算质量如果不考虑摩擦力的影响， ( M 2 − iM 1 ) = 0 r2且把 E (t ) 分解为 则上式可简化成E (t ) = E1 + E2 (t )&& + Cx & + k (t ) x = k (t ) E1 + k (t ) E2 (t ) Mx2010年11月10日 Wednesday 10
齿轮的振动分析及频率特性