正齿轮箱中的轴、齿轮和轴承在工作时都会产生振动。当正常工作时,齿轮箱的振动信号是平稳的,其主要成分是各轴的转频和齿轮的啮合频率。当任一部件发生故障时,其振动信号的幅值、频率都会发生相应的改变。
1、振动信号是稳态信号:与正常齿轮箱振动信号相比,这种信号的变化仅仅是幅值的变化,它所对应的故障主要是齿轮的均匀磨损,使得轮齿变薄、齿型误差变大,引发振动的能量变大。
2、振动信号是周期平稳信号:”在这种信号中出现有规律的冲击或者是调制现象,它所对应的故障主要有齿轮的点蚀、疲劳剥落、齿型误差、安装误差,轴的弯曲、不平衡、不对中以及滚动轴承的剥落等情况。
3、振动信号是非周期性信号:在这种信号中出现了无规律的冲击或调制现象,它所对应的主要是齿轮或轴承的严重故障,比如齿轮的断齿、胶合,轴承的压痕、断裂等。
下面对这些振动信号常出现的频率特点、调制规律进行介绍,在设置采样频率以及进行数据分析时应引起注意。
1、振动信号中出现轴频及其高次谐波;
2、振动信号中出现齿轮的啮合频率及其高次谐波;
3、振动信号出现以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率,齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的啮合频率边频带;
4、振动信号出现以齿轮固有频率及其谐波为载波频率,齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的边频带;
5、振动信号出现以齿轮箱固有频率及其谐波为载波频率,齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的边频带;
6、振动信号出现以外圈的各阶固有频率为载波频率,产生剥落元件的通过频率为调制频率。