1、1机械设备故障诊断技术-齿轮故障诊断北京科技大学 机械工程学院黎 敏 阳建宏*2 齿轮传动的特点 齿轮的分类 齿轮的啮合过程齿轮故障诊断l 齿轮传动的基本知识l 齿轮振动的机理l 齿轮的故障诊断技术l 实测案例分析3齿轮传动的基本知识l 概述齿轮故障诊断概述n 在现代机械中，要求齿轮在 高速 、 重载 等工况下工作，又要求齿轮传动具有高平稳性、高可靠性 据日本新日铁会社的统计，齿轮故障约占机器总故障次数的10.3% 左右 从 1956年至 1986年，在美国导致人员伤亡或飞机损坏的直升机重大飞行事故中，齿轮箱是最主要的故障源，约占 22% ，为了防止此类事故的发生而不得不进行频繁地维修，维修费
2、用达到了直升机飞行成本的 30%4l 齿轮传动的特点齿轮故障诊断概述n 作用： 传递扭矩、改变转速n 优点： 结构紧凑、传动比精确、传动效率高n 缺点： 制造、安装精度要求较高；不适于中心距较大的两轴间传动 ；使用维护费用较高；精度低时、噪音、振动较大M1M2N1 个齿N2 个齿N1.M1 = N2.M2 M1 M2 N1 N2 =齿轮传动的基本知识5l 齿轮传动的分类n 按装置形式分 开 式 ：没有防护罩，用于低速非重要场合 半开式 ：有简单的防护罩，常用于农业机械、建筑机械 闭 式 ：装在封闭严密的箱体内，常用于汽车、航空齿轮故障诊断概述打谷机 齿轮传动的基本知识减速机 6直齿齿面的形成
3、斜齿齿面的形成 直 齿： 啮合过程不够稳定，啮合刚度变化 斜 齿 ：可以更好的完成齿和齿之间的传动，它的缺点 是会在轴上产生一个轴向扭力 人字齿：可以消除轴向的扭力，但是装配更困难。齿轮故障诊断概述齿轮传动的基本知识l 齿轮传动的分类n 按轮齿的不同类型分7l 齿轮传动的分类n 按工作轴的相对位置分齿轮故障诊断概述齿轮传动的基本知识平行轴齿轮传动 相交轴齿轮传动 交错轴齿轮传动 8l 齿轮的啮合过程 -啮合点位置的变化齿轮传动的基本知识主动轮从动轮主动轮的齿根与从动轮的齿顶接触啮合开始主动轮的节点与从动轮的节点接触啮合中间主动轮的齿顶与从动轮的齿根接触啮合结束主动轮从动轮9l 齿轮的啮合过程 -啮合齿数的变化齿轮传动的基本知识齿面受载变化齿轮刚度变化齿轮啮合齿数的变化啮合齿数 212啮合的轮齿对数越多，传动越平稳，每个轮齿所承受的载荷越小10 齿轮的力学模型分析 幅值调制与频率调制齿轮振动的其他成分齿轮故障诊断l 齿轮传动基本知识l 齿轮的振动机理l 齿轮的故障诊断技术l 实测案例分析 齿轮传动的特点 齿轮的分类 齿轮的啮合过程
