齿轮箱轴承故障诊断的应用实践

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齿轮箱在机械设备传动中占据重要的位景，应用十分广泛，如果出现故障对生产影响很大，齿轮箱的故障相当-部分是由轴承引起的，而对轴承的运转状态及劣化趋势却很难准确把握，在很大程度上无法做到维修处理的目的。本文通过运用齿轮箱故障诊断方法，准确的发现轴承故障达到预防处理设备故障的目的。齿轮箱故障诊断的运用有着重要的意义。经实践证明该方法简洁、有效具有很好的实际效果。

2.设备概况及测点设计编制2.1设备基本参数电动机参数：功率 550KW，额定转速 1486r/min减速机参数：三级变速，-级啮合齿数No/N 42/116，二级啮合齿数N/N，23/99，三级啮合齿数N /N526/88计算数据：第-级减速轴转速N.N 十z /Z 538.0345 r/min第二级减速轴转速N，：N，十Z，/Z 124.9979 r/min第三级减速轴转速N N，Z /Z 36.9312 r，/min第-对啮合齿轮啮合频率FM，N0Z062412 r/rain1040.20Hz第二对啮合齿轮啮合频率FM，N Z，12374.79 r/rain206.25Hz第三对啮合齿轮啮合频率FM N，z。3249.95 r/min54.1658Hz2.2测点设计编制齿轮箱结构简图如图晰示，对齿轮箱测点作路径编制，输入轴输入端为测点3，自由端为测点4，依次如图标识。

图1齿轮箱结构简分别对各测点做如下项监测：水平(H)、垂直(V)、轴向(A)作常规的振动速度和尖峰能量测量，并做4次平均。如，G3H、G3V、G3A)G3HgSE，G3VgSE、G3AgSE等。

为便于对齿轮啮合状况分析，在振动速度监测项增加宽频监测，Pl0HZ-2KHZ。

3.状态监涓及其分析3.1减速机振动速度总量监测从设备振动速度幅值列表看，该减速机振动幅值较以前及同类设备有较大增加，但按国际标准化组织ISO10816-3标准均处于A区域，即设备振动品质相当于新机，这并不能说明设备-定安全可靠，须对其它参量进-步分析。

表l速机振动尖峰能量总量监测结果测量结果(gS Peak) 测点 说明l0月26日 lO月30日 l1月02日G3HgSE 0.0379 0.0373 0.0907G3VgSE 0.0375 0.0384 O.0197G3AgSE 0.0672 0.153l 0.09l3 相 对G4HgSE 0.0226 0.0294 0.O246 较大G4VgSE 0.0208 0.0851 0.0077G4AgSE 0.0267 0.0434 0.0070从设备振动尖峰能量列表看，幅值较大，且输入端大于非轴伸端。

3 3频率理论计算轴承FAG NU2244故障频率的理论计算：轴承保持架故障频率 FTF(Nu2244)0.4356N 鲫轴承滚动体故障频率 BSF(NU2244)3.8106N )轴承外环故障频率 BPFO(NU2244) 8.274N )轴承内环故障频率 BPFI(NU2244) 10.728N )3.4频谱诊断分析1)常规振动速度频谱诊断分析：输入齿轮轴转速基频(N )及其第2，3，4次谐波频率(2 N。，3 N。，4NO， ·)，这表明输人齿轮轴上的滚动轴承游隙或间隙过大。

测点3垂直方向、测点47J(平方向、测点4垂直方向振动速度频谱与如图2非常类似，诊断结果是相同的。

2)尖峰能量频谱诊断分析：当基准转速N0( ) 1479.13rpm 时轴承保持架理论故障频率：FTF(NU2244)0.4356N ) 644.31r/min轴承保持架实测故障频率：FTF(NU2244)666.94r/min理论与实测数据相差22.63r/min，频谱图分辨率60000/160037.5>22。

63，即轴承保持架实测故障频率与轴承保持架理论故障频率基本吻合。从频谱图和上述计算数据，故得出以下结论：①输入齿轮轴转速基频(N。)及其第2，3，4次谐波频率(2 N。，3 N。，4Nn，)，这表明输入齿轮轴上的滚动轴承游隙或间隙过大。

②看到FAG Nu2244轴承的保持架故障频率，说明轴承的保持架已出现轻微损伤。

测点4水平方向振动尖峰能量频谱与测点3水平方向振动尖峰能量频谱类似，诊断结果是相同的。

3)10Hz-2KHz频谱诊断分析：①第二对啮合齿轮啮合频率F 的二次、三次谐波幅值突出，并且它们的两侧伴有输入转速 的边带频率。

②输入轴上滚动轴承间隙过大，造成输入齿轮轴摆动，影响第二对齿轮啮合。

诊断分析：①第二对啮合齿轮啮合频率F 的二次谐波幅值变化异常，波动较大，呈上升趋势。

②第二对啮合齿轮啮合状况不佳，输入轴上滚动轴承间隙过大，造成输入齿轮轴摆动，影响第二对齿轮啮合。

5.结束语通过多台设备减速机轴承故障的诊断，准确判断出轴承故障，达到预防维修的目的，避免事故停机，起到显著的效果，这值得推广。