第六章-齒輪箱的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷課件

齒輪及齒輪箱的失效形式齒輪及齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理齒輪及齒輪箱的故障診斷

第六章齒輪箱的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷齒輪及齒輪箱的失效形式第六章齒輪箱的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷1一、齒輪失效的常見(jiàn)形式第一節(jié)齒輪及齒輪箱的失效形式齒斷裂齒面點(diǎn)蝕齒面磨損齒面膠合齒面塑性變形一、齒輪失效的常見(jiàn)形式第一節(jié)齒輪及齒輪箱的失效形式齒2失效原因失效比重（%）齒輪箱缺陷設(shè)計(jì)1240裝配9制造8材料7修理4運(yùn)行缺陷維護(hù)2443操作19相鄰部件（聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)等）缺陷17齒輪箱失效原因及失效比重二、齒輪故障的原因失效原因失效比重（%）齒輪箱缺陷設(shè)3失效零件失效比重（%）齒輪60軸承19軸10箱體7緊固件3油封1齒輪箱的失效零件及失效比重失效零件失效比重（%）齒輪64制造誤差

齒輪制造誤差主要有偏心、齒距偏差和齒形誤差等。

偏心是指齒輪（一般為旋轉(zhuǎn)體）的幾何中心和旋轉(zhuǎn)中心不重合，齒距偏差是指齒輪的實(shí)際齒距與公稱(chēng)齒距有較大誤差，而齒形誤差是指漸開(kāi)線齒廓有誤差。裝配不良由于裝配技術(shù)和裝配方法等原因，通常會(huì)造成“一端接觸”和齒輪軸的直線性偏差(不同軸、不對(duì)中)及齒輪的不平衡等異?，F(xiàn)象?！啊私佑|”或齒輪軸的直線性偏差會(huì)造成輪齒負(fù)荷不勻，個(gè)別齒負(fù)荷過(guò)重引起早期磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至引起斷裂等。圖兩齒輪軸不平行導(dǎo)致的嚙合不良制造誤差

齒輪制造誤差主要有偏心、齒距偏差和齒形5潤(rùn)滑不良

對(duì)于高速重載齒輪，潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致齒面局部過(guò)熱，造成色變、膠合等故障。導(dǎo)致潤(rùn)滑不良的原因是多方面的，除了油路堵塞、噴油孔堵塞外，潤(rùn)滑油中進(jìn)水、潤(rùn)滑油變質(zhì)、油溫過(guò)高等都會(huì)造成齒面潤(rùn)滑不良。超載

對(duì)于工作負(fù)荷不平穩(wěn)的齒輪驅(qū)動(dòng)裝置（例如礦石破碎機(jī)、采掘機(jī)等），經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，就會(huì)造成輪齒過(guò)載斷裂，或者長(zhǎng)期過(guò)載導(dǎo)致大量輪齒根部疲勞裂紋、斷裂。操作失誤

操作失誤通常包括缺油、超載、長(zhǎng)期超速等，都會(huì)造成齒輪損傷、損壞。

潤(rùn)滑不良

對(duì)于高速重載齒輪，潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致齒面局部6第二節(jié)齒輪及齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理齒輪診斷的特征頻率軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其諧頻嚙合頻率及其諧頻隱含成分邊頻帶附加脈沖交叉調(diào)制成分齒輪的固有成分第二節(jié)齒輪及齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理齒輪診斷的特征頻率軸的轉(zhuǎn)動(dòng)7齒輪的振動(dòng)機(jī)理

齒輪的振動(dòng)機(jī)理8

齒輪的振動(dòng)可以說(shuō)主要是由剛度的周期性變換而引起的。剛度的周期性變換由兩個(gè)原因：一是隨著嚙合點(diǎn)位置的變化，參加嚙合的單一齒輪的剛度發(fā)生了變化；二是參加嚙合的齒數(shù)在變化。

（a）直齒輪（b）斜齒輪齒輪嚙合剛度變化示意圖

齒輪的振動(dòng)可以說(shuō)主要是由剛度的周期性變換而引起的。9齒輪振動(dòng)特征頻率的計(jì)算軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其諧頻齒輪嚙合頻率定軸轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪：諧頻轉(zhuǎn)動(dòng)頻率有固定齒圈的行星輪系齒輪：-參考齒輪的齒數(shù)-參考齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)；-轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)速度，當(dāng)與參考齒輪轉(zhuǎn)向相反時(shí)取正號(hào)，否則取負(fù)號(hào)。

齒輪振動(dòng)特征頻率的計(jì)算軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其諧頻齒輪嚙合頻率諧頻轉(zhuǎn)10

在齒輪箱的振動(dòng)頻譜中，嚙合頻率或其高階諧頻附近存在著一些等間距的頻率成分，稱(chēng)為邊頻帶。邊頻帶由幅值調(diào)制和頻率調(diào)制形成。邊頻帶圖頻率調(diào)制及其邊頻圖幅值調(diào)制及其邊頻在齒輪箱的振動(dòng)頻譜中，嚙合頻率或其高階諧頻附近存在著一些11幅值調(diào)制：幅值調(diào)制是由于齒面載荷波動(dòng)對(duì)振動(dòng)幅值的影響而造成的。比較典型的例子是齒輪的偏心使齒輪嚙合時(shí)一邊緊一邊松，從而產(chǎn)生載荷波動(dòng)，使振幅按此規(guī)律周期性地變化。齒輪的加工誤差（例如節(jié)距不勻）及齒輪故障使齒輪在嚙合中產(chǎn)生短暫的“加載”和“卸載”效應(yīng)，也會(huì)產(chǎn)生幅值調(diào)制。在齒輪信號(hào)中，嚙合頻率成分通常是載波成分，齒輪軸旋轉(zhuǎn)頻率成分通常是調(diào)制波成分。幅值調(diào)制：幅值調(diào)制是由于齒面載荷波動(dòng)對(duì)振動(dòng)幅值的影響而造12x1(t)=A(1+ecos2πfrt)Xsin(2πfzt+φ)a(t)=A(1+ecos2πfrt)x

(t)=Xsin(2πfzt+φ)圖調(diào)幅信號(hào)及頻譜x1(t)=A(1+ecos2πfrt)Xsin(2πfzt13齒輪存在局部缺陷時(shí)，齒輪的振動(dòng)受到一個(gè)短脈沖的調(diào)制，脈沖長(zhǎng)度等于齒輪的旋轉(zhuǎn)周期。由此形成的邊頻帶數(shù)量多且均勻。齒輪存在分布缺陷時(shí)。由于分布缺陷所產(chǎn)生的幅值調(diào)制較為平緩，由此形成的邊頻帶比較高而且窄。并且，齒輪上的缺陷分布越均勻，頻譜上的邊頻帶就越高、越集中。圖

齒輪缺陷分布對(duì)邊頻帶的影響齒輪存在局部缺陷時(shí)，齒輪的振動(dòng)受到一個(gè)短脈沖的調(diào)制，脈沖14頻率調(diào)制：齒輪齒距不均勻時(shí)，或者齒輪轉(zhuǎn)速不均勻，可等效為嚙合頻率受到齒距誤差分布函數(shù)的調(diào)制。圖

頻率調(diào)制及其邊帶頻率調(diào)制：齒輪齒距不均勻時(shí)，或者齒輪轉(zhuǎn)速不均勻，可等效為嚙合15……f0f0-f0fsfs調(diào)頻波的頻譜……f0f0-f0fsfs調(diào)頻波的頻譜16附加脈沖：附加脈沖是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波。平衡不良、對(duì)中不良和機(jī)械松動(dòng)等，均是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波振源，但不一定與齒輪缺陷直接有關(guān)。附加脈沖的影響一般在嚙合頻率以下。圖附加脈沖示意圖附加脈沖：附加脈沖是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波。平衡不良、對(duì)中不良和17隱含譜線：隱含譜線是功率譜上的一種頻率分量，產(chǎn)生的原因是由于加工過(guò)程中帶來(lái)的周期性缺陷。滾齒機(jī)工作臺(tái)的分度蝸輪蝸桿及齒輪的誤差。隱含譜線具有如下特點(diǎn)。圖載荷對(duì)鬼線分量和嚙合分量的影響(a)輕載（b）滿(mǎn)載(1)隱含譜線一般對(duì)應(yīng)于某個(gè)分度蝸輪的整齒數(shù)，因此，必然表現(xiàn)為一個(gè)特定回轉(zhuǎn)頻率的諧波。

(2)隱含譜線是由幾何誤差產(chǎn)生的，齒輪工作載荷對(duì)它影響很小，隨著齒輪的跑合和磨損它會(huì)逐漸降低。隱含譜線：隱含譜線是功率譜上的一種頻率分量，產(chǎn)生的原因是由于18一、倒頻譜分析

對(duì)于同時(shí)有多對(duì)齒輪嚙合的齒輪箱振動(dòng)頻譜圖，由于每對(duì)齒輪嚙合都將產(chǎn)生邊頻帶，幾個(gè)邊頻帶交叉分布在一起，無(wú)法看清頻譜結(jié)構(gòu)，還需要進(jìn)一步做倒頻譜分析。優(yōu)點(diǎn)１.倒頻譜能較好地檢測(cè)出功率譜上的周期成分，將原來(lái)譜上成族的邊頻帶譜線簡(jiǎn)化為單根譜線，便于觀察。２.并且倒頻譜受信號(hào)傳遞途徑影響較小。第三節(jié)齒輪和齒輪箱的監(jiān)測(cè)與診斷方法一、倒頻譜分析對(duì)于同時(shí)有多對(duì)齒輪嚙合的齒輪箱振動(dòng)頻譜圖19圖6-7

用倒頻譜分析齒輪箱振動(dòng)信號(hào)中的邊頻帶1-嚙合頻率；2，3-高次諧波；A1～A5…周期為11.８ms諧波；B1～B3…-周期為20ms諧波圖6-7

用倒頻譜分析齒輪箱振動(dòng)信號(hào)中的邊頻帶20圖故障信息在功率譜和倒頻譜中明顯性比較圖故障信息在功率譜和倒頻譜中明顯性比較21二、時(shí)域平均：提取微弱信號(hào)二、時(shí)域平均：提取微弱信號(hào)22圖

齒輪在各種狀態(tài)下的時(shí)域平均信號(hào)圖

齒輪在各種狀態(tài)下的時(shí)域平均信號(hào)23第四節(jié)齒輪常見(jiàn)故障信號(hào)特征一、正常齒輪的時(shí)域特征與頻域特征

沒(méi)有缺陷的正常齒輪，其振動(dòng)主要是由于齒輪自身的剛度等引起的。

(1)時(shí)域特征

正常齒輪由于剛度的影響，其波形為周期性的衰減波形。其低頻信號(hào)具有近似正弦波的嚙合波形。

(2)頻域特征

正常齒輪的信號(hào)反映在功率上，有嚙合頻率及其諧波分量，即有nfc（n＝1,2,…），且以嚙合頻率成分為主，其高次諧波依次減??；同時(shí)，在低頻處有齒輪軸旋轉(zhuǎn)頻率及其高次諧波mfr（m＝1，2，…。

圖正常齒輪的頻譜圖正常齒輪的低頻振動(dòng)波形第四節(jié)齒輪常見(jiàn)故障信號(hào)特征一、正常齒輪的時(shí)域特征與頻域24二、故障齒輪的時(shí)域特征與頻域特征１.均勻磨損圖磨損齒輪的高頻振動(dòng)(a)和低頻振動(dòng)(b)圖均勻磨損時(shí)的頻譜二、故障齒輪的時(shí)域特征與頻域特征圖磨損齒輪的高頻振動(dòng)(a)252.齒輪偏心圖

偏心齒輪的振動(dòng)時(shí)域波形圖7

齒輪偏心的頻譜2.齒輪偏心圖

偏心齒輪的振動(dòng)時(shí)域波形圖7

齒輪偏心的頻26３.齒輪不同軸

齒輪不同軸故障是指由于齒輪和軸裝配不當(dāng)造成的齒輪和軸不同軸。不同軸故障會(huì)使齒輪產(chǎn)生局部接觸，導(dǎo)致部分輪齒承受較大的負(fù)荷。

圖不同軸齒輪波形圖不同軸齒輪的頻譜３.齒輪不同軸

齒輪不同軸故障是指由于齒輪和軸裝配不27

4．齒輪局部異常

齒輪的局部異常包括齒根部有較大裂紋、局部齒面磨損、輪齒折斷、局部齒形誤差等。

局部異常齒輪的振動(dòng)波形是典型的以齒輪旋轉(zhuǎn)頻率為周期的沖擊脈沖。圖

齒輪的局部異常

1-齒根部有裂紋；2-局部齒面磨損；3-局部齒形誤差；4-斷齒圖

局部異常齒輪的振動(dòng)波形圖

局部異常的齒輪頻譜

4．齒輪局部異常

齒輪的局部異常包括齒根部有較大裂285.齒距誤差

齒距誤差是指一個(gè)齒輪的各個(gè)齒距不相等，存在有誤差。齒距誤差是由齒形誤差造成的。幾乎所有的齒輪都有微小的齒距誤差。

圖有齒距誤差齒輪的振動(dòng)波形圖有齒距誤差齒輪的頻譜5.齒距誤差

齒距誤差是指一個(gè)齒輪的各個(gè)齒距不相等296.不平衡齒輪的時(shí)域特征與頻域特征

齒輪的不平衡是指齒輪的質(zhì)心和回轉(zhuǎn)中心不重合，從而導(dǎo)致齒輪副的不穩(wěn)定運(yùn)行和振動(dòng)。圖不平衡齒輪的振動(dòng)波形圖不平衡齒輪的頻譜

6.不平衡齒輪的時(shí)域特征與頻域特征

齒輪的不平衡是30三、齒輪箱故障診斷實(shí)例機(jī)組齒輪箱參數(shù)齒輪齒數(shù)轉(zhuǎn)速(rpm)z11112985z22612743三、齒輪箱故障診斷實(shí)例機(jī)組齒輪箱參數(shù)齒輪齒數(shù)轉(zhuǎn)速(rpm)z31第六章-齒輪箱的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷課件32第六章-齒輪箱的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷課件33一、頻率細(xì)化分析技術(shù)

由于齒輪故障在頻譜圖上反映出的邊頻帶比較多，因此進(jìn)行頻譜分析時(shí)必須有足夠的頻率分辨率。當(dāng)邊頻帶的間隔（故障頻率）小于分辨率時(shí)，就分析不出齒輪的故障，此時(shí)可采用頻率細(xì)化分析技術(shù)提高分辨率。

第三節(jié)齒輪和齒輪箱的監(jiān)測(cè)與診斷方法圖頻譜細(xì)化技術(shù)一、頻率細(xì)化分析技術(shù)

由于齒輪故障在頻譜圖上反映出的34齒輪及齒輪箱的失效形式齒輪及齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理齒輪及齒輪箱的故障診斷

第六章齒輪箱的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷齒輪及齒輪箱的失效形式第六章齒輪箱的振動(dòng)監(jiān)測(cè)與診斷35一、齒輪失效的常見(jiàn)形式第一節(jié)齒輪及齒輪箱的失效形式齒斷裂齒面點(diǎn)蝕齒面磨損齒面膠合齒面塑性變形一、齒輪失效的常見(jiàn)形式第一節(jié)齒輪及齒輪箱的失效形式齒36失效原因失效比重（%）齒輪箱缺陷設(shè)計(jì)1240裝配9制造8材料7修理4運(yùn)行缺陷維護(hù)2443操作19相鄰部件（聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)等）缺陷17齒輪箱失效原因及失效比重二、齒輪故障的原因失效原因失效比重（%）齒輪箱缺陷設(shè)37失效零件失效比重（%）齒輪60軸承19軸10箱體7緊固件3油封1齒輪箱的失效零件及失效比重失效零件失效比重（%）齒輪638制造誤差

齒輪制造誤差主要有偏心、齒距偏差和齒形誤差等。

偏心是指齒輪（一般為旋轉(zhuǎn)體）的幾何中心和旋轉(zhuǎn)中心不重合，齒距偏差是指齒輪的實(shí)際齒距與公稱(chēng)齒距有較大誤差，而齒形誤差是指漸開(kāi)線齒廓有誤差。裝配不良由于裝配技術(shù)和裝配方法等原因，通常會(huì)造成“一端接觸”和齒輪軸的直線性偏差(不同軸、不對(duì)中)及齒輪的不平衡等異?，F(xiàn)象?！啊私佑|”或齒輪軸的直線性偏差會(huì)造成輪齒負(fù)荷不勻，個(gè)別齒負(fù)荷過(guò)重引起早期磨損，嚴(yán)重時(shí)甚至引起斷裂等。圖兩齒輪軸不平行導(dǎo)致的嚙合不良制造誤差

齒輪制造誤差主要有偏心、齒距偏差和齒形39潤(rùn)滑不良

對(duì)于高速重載齒輪，潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致齒面局部過(guò)熱，造成色變、膠合等故障。導(dǎo)致潤(rùn)滑不良的原因是多方面的，除了油路堵塞、噴油孔堵塞外，潤(rùn)滑油中進(jìn)水、潤(rùn)滑油變質(zhì)、油溫過(guò)高等都會(huì)造成齒面潤(rùn)滑不良。超載

對(duì)于工作負(fù)荷不平穩(wěn)的齒輪驅(qū)動(dòng)裝置（例如礦石破碎機(jī)、采掘機(jī)等），經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，就會(huì)造成輪齒過(guò)載斷裂，或者長(zhǎng)期過(guò)載導(dǎo)致大量輪齒根部疲勞裂紋、斷裂。操作失誤

操作失誤通常包括缺油、超載、長(zhǎng)期超速等，都會(huì)造成齒輪損傷、損壞。

潤(rùn)滑不良

對(duì)于高速重載齒輪，潤(rùn)滑不良會(huì)導(dǎo)致齒面局部40第二節(jié)齒輪及齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理齒輪診斷的特征頻率軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其諧頻嚙合頻率及其諧頻隱含成分邊頻帶附加脈沖交叉調(diào)制成分齒輪的固有成分第二節(jié)齒輪及齒輪箱的振動(dòng)機(jī)理齒輪診斷的特征頻率軸的轉(zhuǎn)動(dòng)41齒輪的振動(dòng)機(jī)理

齒輪的振動(dòng)機(jī)理42

齒輪的振動(dòng)可以說(shuō)主要是由剛度的周期性變換而引起的。剛度的周期性變換由兩個(gè)原因：一是隨著嚙合點(diǎn)位置的變化，參加嚙合的單一齒輪的剛度發(fā)生了變化；二是參加嚙合的齒數(shù)在變化。

（a）直齒輪（b）斜齒輪齒輪嚙合剛度變化示意圖

齒輪的振動(dòng)可以說(shuō)主要是由剛度的周期性變換而引起的。43齒輪振動(dòng)特征頻率的計(jì)算軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其諧頻齒輪嚙合頻率定軸轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪：諧頻轉(zhuǎn)動(dòng)頻率有固定齒圈的行星輪系齒輪：-參考齒輪的齒數(shù)-參考齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)；-轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)速度，當(dāng)與參考齒輪轉(zhuǎn)向相反時(shí)取正號(hào)，否則取負(fù)號(hào)。

齒輪振動(dòng)特征頻率的計(jì)算軸的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率及其諧頻齒輪嚙合頻率諧頻轉(zhuǎn)44

在齒輪箱的振動(dòng)頻譜中，嚙合頻率或其高階諧頻附近存在著一些等間距的頻率成分，稱(chēng)為邊頻帶。邊頻帶由幅值調(diào)制和頻率調(diào)制形成。邊頻帶圖頻率調(diào)制及其邊頻圖幅值調(diào)制及其邊頻在齒輪箱的振動(dòng)頻譜中，嚙合頻率或其高階諧頻附近存在著一些45幅值調(diào)制：幅值調(diào)制是由于齒面載荷波動(dòng)對(duì)振動(dòng)幅值的影響而造成的。比較典型的例子是齒輪的偏心使齒輪嚙合時(shí)一邊緊一邊松，從而產(chǎn)生載荷波動(dòng)，使振幅按此規(guī)律周期性地變化。齒輪的加工誤差（例如節(jié)距不勻）及齒輪故障使齒輪在嚙合中產(chǎn)生短暫的“加載”和“卸載”效應(yīng)，也會(huì)產(chǎn)生幅值調(diào)制。在齒輪信號(hào)中，嚙合頻率成分通常是載波成分，齒輪軸旋轉(zhuǎn)頻率成分通常是調(diào)制波成分。幅值調(diào)制：幅值調(diào)制是由于齒面載荷波動(dòng)對(duì)振動(dòng)幅值的影響而造46x1(t)=A(1+ecos2πfrt)Xsin(2πfzt+φ)a(t)=A(1+ecos2πfrt)x

(t)=Xsin(2πfzt+φ)圖調(diào)幅信號(hào)及頻譜x1(t)=A(1+ecos2πfrt)Xsin(2πfzt47齒輪存在局部缺陷時(shí)，齒輪的振動(dòng)受到一個(gè)短脈沖的調(diào)制，脈沖長(zhǎng)度等于齒輪的旋轉(zhuǎn)周期。由此形成的邊頻帶數(shù)量多且均勻。齒輪存在分布缺陷時(shí)。由于分布缺陷所產(chǎn)生的幅值調(diào)制較為平緩，由此形成的邊頻帶比較高而且窄。并且，齒輪上的缺陷分布越均勻，頻譜上的邊頻帶就越高、越集中。圖

齒輪缺陷分布對(duì)邊頻帶的影響齒輪存在局部缺陷時(shí)，齒輪的振動(dòng)受到一個(gè)短脈沖的調(diào)制，脈沖48頻率調(diào)制：齒輪齒距不均勻時(shí)，或者齒輪轉(zhuǎn)速不均勻，可等效為嚙合頻率受到齒距誤差分布函數(shù)的調(diào)制。圖

頻率調(diào)制及其邊帶頻率調(diào)制：齒輪齒距不均勻時(shí)，或者齒輪轉(zhuǎn)速不均勻，可等效為嚙合49……f0f0-f0fsfs調(diào)頻波的頻譜……f0f0-f0fsfs調(diào)頻波的頻譜50附加脈沖：附加脈沖是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波。平衡不良、對(duì)中不良和機(jī)械松動(dòng)等，均是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波振源，但不一定與齒輪缺陷直接有關(guān)。附加脈沖的影響一般在嚙合頻率以下。圖附加脈沖示意圖附加脈沖：附加脈沖是回轉(zhuǎn)頻率的低次諧波。平衡不良、對(duì)中不良和51隱含譜線：隱含譜線是功率譜上的一種頻率分量，產(chǎn)生的原因是由于加工過(guò)程中帶來(lái)的周期性缺陷。滾齒機(jī)工作臺(tái)的分度蝸輪蝸桿及齒輪的誤差。隱含譜線具有如下特點(diǎn)。圖載荷對(duì)鬼線分量和嚙合分量的影響(a)輕載（b）滿(mǎn)載(1)隱含譜線一般對(duì)應(yīng)于某個(gè)分度蝸輪的整齒數(shù)，因此，必然表現(xiàn)為一個(gè)特定回轉(zhuǎn)頻率的諧波。

(2)隱含譜線是由幾何誤差產(chǎn)生的，齒輪工作載荷對(duì)它影響很小，隨著齒輪的跑合和磨損它會(huì)逐漸降低。隱含譜線：隱含譜線是功率譜上的一種頻率分量，產(chǎn)生的原因是由于52一、倒頻譜分析

對(duì)于同時(shí)有多對(duì)齒輪嚙合的齒輪箱振動(dòng)頻譜圖，由于每對(duì)齒輪嚙合都將產(chǎn)生邊頻帶，幾個(gè)邊頻帶交叉分布在一起，無(wú)法看清頻譜結(jié)構(gòu)，還需要進(jìn)一步做倒頻譜分析。優(yōu)點(diǎn)１.倒頻譜能較好地檢測(cè)出功率譜上的周期成分，將原來(lái)譜上成族的邊頻帶譜線簡(jiǎn)化為單根譜線，便于觀察。２.并且倒頻譜受信號(hào)傳遞途徑影響較小。第三節(jié)齒輪和齒輪箱的監(jiān)測(cè)與診斷方法一、倒頻譜分析對(duì)于同時(shí)有多對(duì)齒輪嚙合的齒輪箱振動(dòng)頻譜圖53圖6-7

用倒頻譜分析齒輪箱振動(dòng)信號(hào)中的邊頻帶1-嚙合頻率；2，3-高次諧波；A1～A5…周期為11.８ms諧波；B1～B3…-周期為20ms諧波圖6-7

用倒頻譜分析齒輪箱振動(dòng)信號(hào)中的邊頻帶54圖故障信息在功率譜和倒頻譜中明顯性比較圖故障信息在功率譜和倒頻譜中明顯性比較55二、時(shí)域平均：提取微弱信號(hào)二、時(shí)域平均：提取微弱信號(hào)56圖

齒輪在各種狀態(tài)下的時(shí)域平均信號(hào)圖

齒輪在各種狀態(tài)下的時(shí)域平均信號(hào)57第四節(jié)齒輪常見(jiàn)故障信號(hào)特征一、正常齒輪的時(shí)域特征與頻域特征

沒(méi)有缺陷的正常齒輪，其振動(dòng)主要是由于齒輪自身的剛度等引起的。

(1)時(shí)域特征

正常齒輪由于剛度的影響，其波形為周期性的衰減波形。其低頻信號(hào)具有近似正弦波的嚙合波形。

(2)頻域特征

正常齒輪的信號(hào)反映在功率上，有嚙合頻率及其諧波分量，即有nfc（n＝1,2,…），且以嚙合頻率成分為主，其高次諧波依次減??；同時(shí)，在低頻處有齒輪軸旋轉(zhuǎn)頻率及其高次諧波mfr（m＝1，2，…。

圖正常齒輪的頻譜圖正常齒輪的低頻振動(dòng)波形第四節(jié)齒輪常見(jiàn)故障信號(hào)特征一、正常齒輪的時(shí)域特征與頻域58二、故障齒輪的時(shí)域特征與頻域特征１.均勻磨損圖磨損齒輪的高頻振動(dòng)(a)和低頻振動(dòng)(b)圖均勻磨損時(shí)的頻譜二、故障齒輪的時(shí)域特征與頻域特征圖磨損齒輪的高頻振動(dòng)(a)592.齒輪偏心圖

偏心齒輪的振動(dòng)時(shí)域波形圖7

齒輪偏心的頻譜2.齒輪偏心圖

偏心齒輪的振動(dòng)時(shí)域波形圖7

齒輪偏心的頻60