《设备故障诊断与维修》课件——项目二 设备故障诊断.pptVIP

任务实施4任务描述1任务分析2知识准备3知识拓展5齿轮是常见的机械传动零件，齿轮由于制造误差、装配不当或在不适当的条件下使用，常会发生损伤，影响机械设备的正常运转。拾取振动信号，分析齿轮损伤原因，采取相应措拖，保障机械设备运行。任务描述任务分析了解齿轮损伤形式1熟悉振动信号分析2掌握齿轮故障诊断3知识准备1.齿轮常见故障齿轮是最常见的机械传动零件。齿轮由于制造误差、装配不当或在不适当的条件（载荷、润滑等）下使用，常会发生损伤，常见的损伤大约有四类：（1）齿断裂（2）齿磨损（3）齿面疲劳（4）齿面塑性变形齿轮使用时，很难直接检测某一个齿轮的故障信号，一般是在轴承、箱体有关部位测量，所测得的信号是轮系的信号，从轮系的信号中分离出故障信息。在齿轮箱故障诊断中，振动检测是目前的主要方法。当齿轮旋转时，无论齿轮发生了异常与否，齿的啮合都会发生冲击啮合振动，其振动波形表现出振幅受到调制的特点，甚至既调幅又调频。2.齿轮传动装置的动力特征通常齿轮传动装置产生一个复杂的宽带振动频谱，频率从低于轴的旋转频率开始伸展到齿轮啮合频率（齿数×轴的旋转频率）的数倍。图2-59所示是齿轮传动装置产生的振动频谱。在谱的低频端是齿轮轴的旋转频率和它的倍频。通常在轴转速的第四或第五阶倍频上的幅值即降到基本频率处的1％以下，因此对于许多实际应用便可忽略。图2-59典型的齿轮传动频谱下一组频率是中频，通常出现在旋转频率与啮合频率之间。中频组是一系列与一根或二根轴的旋转频率倍数同步的频率，因此很容易从机械上给予解释。此外至少还有一种情况，便是这些频率与齿轮传动元件本身的固有频率相重合，所以这完全可能是由于一种非常低级别激励产生的共振放大引起的。在许多情况下，中频的幅值变化可作为齿轮传动失效的高灵敏度的初期指示。齿轮啮合频率及其谐频通常是从齿轮传动装置上记录下来的壳体振动和声频谱中的最显著分量。啮合频率可以是一个单一的显著频率，亦可以是在此频率的两边有边带（边频带）围绕着，这边频带是一些在啮合频率以齿轮轴旋转频率为间隔的频率分量。啮合频率上的幅值从一个轮齿到另一个轮齿可以有很大的变化，决定于齿数、传动比、表面粗糙度和载荷。一般是齿数越多、传动比越小、齿表面粗糙度越细、齿上所受载荷越轻，则啮合频率上的幅值越小。啮合频率上的幅值的典型数值通常在4～8g加速度的范围内；但是经常亦可以遇到在不是异常情况下啮合频率上的幅值超过此数值的情况。啮合频率上的幅值经常被用作为状态的度量，但是，载荷变化引起的正常变化会掩盖由于状态变化引起的任何趋势。图2-60所示是因载荷变化而引起的啮合频率上的幅值的变化。从燃气涡轮发电机减速器上所记录下来的三张加速度特征图，分别是在额定速度断路器开路、约半载荷9.5MW和室温下满载荷15.5MW三种工况下测得的。值得注意的是从无载荷到满载荷在啮合频率上的幅值有一个很大变化。因为特征图是在可推测机器处于满意运行状态约15min时间上记录下来的，因此这样的变化仅可能是由于载荷变化和由此而引起减速器元件温度变化而产生的。图2-60载荷变化引起的啮合频率上的幅值变化亦可注意啮合频率倍频幅值从无载荷到满载荷的相对变化。在9.5MW时，特征图中是二阶、四阶谐振频率上的幅值较小，结合一个较大的三阶谐振频率幅值，暗示是一个方波，可能是由于在进入和退出啮合过程中有一突然力而引起。在满载荷时，这个特征消失，被一更正常的递降幅值的谐振频率序列所代替，它表示是一个略有变形的正弦波。旋转机械常见故障诊断见表2-6所示。

旋转机械故障诊断任务实施

2．转子不对中分类：如图2-42所示。转子不对中故障的主要特征（图2-43）有：图2-42联轴节的不对中（a）平行不对中（b）角度不对中（c）组合不对中图2-43不对中的特征（a）频谱（b）波形（c）轴心轨迹转子不对中故障的主要特征有：（1）改变轴承的支承负荷，使轴承的油膜压力也随之改变，负荷减少，轴承可能会产生油膜失稳。（2）最大振动往往在不对中联轴器两侧的轴承上，且振动值与转子的负荷有关，随负荷的增大而增高。（3）平行不对中主要引起径向振动，振动频率为