设备状态监测与故障诊断课程作业一、论述齿轮啮合频率产生的机理及齿轮故障诊断方法一、齿轮啮合频率的机理由齿轮传动理论可知，渐开线齿廓齿轮在节点附近为单齿啮合，而在节线的两边为双齿啮合，啮合区的大小则由重叠系数决定。因此，每对轮齿在啮合过程中承受的载荷是变化的，从而引起齿轮的振动，另外，一对轮齿在啮合过程中两齿面的相对滑动速度和摩擦力均在节点处改变方向，引起齿轮的振动.这两者形成了啮合频率fz及其谐波Nfz，其计算式为:式中Z齿轮的齿数；n轴的转速，。式中N自然数，1，2，3，。N=1称为基波，即啮合频率；N = 2，3，时，称为二次，三次谐波。啮合频率fz及其谐波Nfz的频谱特点：初始状态，啮合颇率的幅值最高，各次谐波的幅值依次减小(图1的实线部分)；随着齿轮磨损的增加，渐开线齿廓逐渐受到破坏，使齿轮振动加剧，此时啮合频率及其各次谐波的幅值逐渐增大，而且各次谐波幅值的增加比啮合频率快得多(图中虚线所示)；磨损严重时，二次谐波幅值超过啮合频率幅值。 图1 啮合频率及其谐波
