一、齒輪減速機特征頻率分析

齒輪減速機特征(zheng)頻(pin)率(lv)主要包括軸頻(pin)，齒輪的嚙合(he)頻(pin)率(lv)，軸承的內外圈，滾動體(ti)、保持架(jia)的頻(pin)率(lv)，它們與諧頻(pin)，邊(bian)頻(pin)相結合(he)，成(cheng)為對齒輪減速機故(gu)障判定(ding)的依據。造成(cheng)齒輪振動故(gu)障的主要原因如下(xia)：

（1）齒(chi)(chi)輪制造和(he)安裝誤(wu)差(cha)引起的(de)(de)故障。齒(chi)(chi)輪在(zai)(zai)制造過程中存在(zai)(zai)誤(wu)差(cha)或由于(yu)裝配過程中產生的(de)(de)誤(wu)差(cha)，降(jiang)低(di)了齒(chi)(chi)輪的(de)(de)嚙合(he)精度，導致(zhi)齒(chi)(chi)輪的(de)(de)振(zhen)動(dong)和(he)噪聲增(zeng)大，增(zeng)大了齒(chi)(chi)輪的(de)(de)故障率(lv)，在(zai)(zai)頻(pin)譜圖上表現為(wei)嚙合(he)頻(pin)率(lv)及其各次(ci)諧波幅值的(de)(de)變化。

（2）齒(chi)(chi)(chi)輪自(zi)身固(gu)有運(yun)動（工作環(huan)境）引起的故障，齒(chi)(chi)(chi)輪在(zai)嚙合(he)過程中，齒(chi)(chi)(chi)與(yu)齒(chi)(chi)(chi)連續沖擊使齒(chi)(chi)(chi)輪產生(sheng)受(shou)迫振動，產生(sheng)噪聲，在(zai)頻(pin)譜圖(tu)上表(biao)現為齒(chi)(chi)(chi)輪的嚙合(he)頻(pin)率。

（3）齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)表面(mian)(mian)(mian)損(sun)傷故障(zhang)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面(mian)(mian)(mian)磨(mo)損(sun)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)由于(yu)(yu)齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面(mian)(mian)(mian)剝落(luo)，拉(la)傷等缺(que)(que)陷發展到一(yi)定程度時(shi)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)每轉(zhuan) ， 圈就會相互撞擊1 次(ci)，產(chan)生(sheng)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊現象.每一(yi)次(ci)撞擊相當于(yu)(yu)1 個(ge)脈(mo)沖(chong)(chong)激勵，脈(mo)沖(chong)(chong)響應(ying)函(han)數為齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)固有的(de)(de)(de)(de)衰減(jian)振動(dong)(dong)(dong)，從(cong)而(er)構成了周(zhou)(zhou)期性(xing)較高頻(pin)(pin)率(lv)的(de)(de)(de)(de)沖(chong)(chong)擊振動(dong)(dong)(dong)信(xin)(xin)號，循(xun)環周(zhou)(zhou)期就是軸的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)周(zhou)(zhou)期，衰減(jian)振動(dong)(dong)(dong)頻(pin)(pin)率(lv)就是齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)固有頻(pin)(pin)率(lv)。齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)面(mian)(mian)(mian)點(dian)蝕，崩齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)在嚙(nie)(nie)合過程中，尤其(qi)是因(yin)為齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)磨(mo)損(sun)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)隙增大時(shi)都會產(chan)生(sheng)嚙(nie)(nie)合振動(dong)(dong)(dong)，振動(dong)(dong)(dong)頻(pin)(pin)率(lv)為齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)嚙(nie)(nie)合頻(pin)(pin)率(lv)。例如：某點(dian)出現缺(que)(que)陷，如點(dian)蝕，崩齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)’時(shi)，齒(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)嚙(nie)(nie)合過程中產(chan)生(sheng)短(duan)期的(de)(de)(de)(de)，加載(zai)(zai)，卸載(zai)(zai)，效(xiao)應(ying)，產(chan)生(sheng)幅值調(diao)整(zheng)和頻(pin)(pin)率(lv)調(diao)整(zheng)信(xin)(xin)號，其(qi)在頻(pin)(pin)域上(shang)表現為以(yi)嚙(nie)(nie)合頻(pin)(pin)率(lv)為中心，以(yi)軸的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)轉(zhuan)頻(pin)(pin)率(lv)為間距組譜線(xian)，即邊頻(pin)(pin)帶。

（4）軸(zhou)彎曲，旋轉(zhuan)軸(zhou)當出(chu)現重度(du)彎曲時(shi)，時(shi)域中(zhong)通常會明顯地出(chu)現以一定時(shi)間為間隔的沖擊振動，邊帶數量(liang)多且密集。維護與(yu)維修

（5）齒(chi)(chi)輪動不(bu)(bu)平衡，具有不(bu)(bu)平衡質量(liang)，或者偏心的(de)(de)齒(chi)(chi)輪在(zai)轉動過程(cheng)中造成齒(chi)(chi)輪副的(de)(de)不(bu)(bu)穩定運行，在(zai)該不(bu)(bu)平衡力矩的(de)(de)激勵(li)下，產生以調(diao)頻(pin)(pin)為主，調(diao)幅為輔的(de)(de)振(zhen)動，將在(zai)嚙合頻(pin)(pin)率(lv)及其諧波兩側產生邊頻(pin)(pin)帶，受不(bu)(bu)平衡力的(de)(de)激勵(li)，齒(chi)(chi)輪軸的(de)(de)旋轉頻(pin)(pin)率(lv)及其諧波的(de)(de)能量(liang)也有相應(ying)的(de)(de)增加。

（6）齒輪箱內部松動，在轉(zhuan)速較(jiao)低(di)的(de)(de)升速與降(jiang)速過(guo)程(cheng)中(zhong)會出現突然(ran)隨機劇(ju)烈聲響，在時域(yu)圖上(shang)表(biao)現為(wei)突然(ran)大(da)幅度(du)斷續上(shang)升，具(ju)有較(jiao)大(da)的(de)(de)隨機性，齒輪齒根出現裂紋，時域(yu)表(biao)現為(wei)以齒輪旋轉(zhuan)頻(pin)率為(wei)頻(pin)率的(de)(de)沖擊(ji)脈沖散其頻(pin)域(yu)特征是以旋轉(zhuan)頻(pin)率處出現諧波。

二、齒輪減速機斷齒原因分析

(1)齒(chi)(chi)輪減(jian)速(su)機齒(chi)(chi)輪斷(duan)齒(chi)(chi)部分(fen)原因是制(zhi)造質(zhi)量缺陷引起的(de)。

(2)制造(zao)質量引起齒(chi)輪(lun)斷齒(chi)原因有：沒有選合(he)適的鋼(gang)材、齒(chi)輪(lun)鑄(zhu)造(zao)質量不(bu)好、淬火硬(ying)度偏低、齒(chi)輪(lun)硬(ying)度不(bu)夠易彎齒(chi)磨損、球墨化不(bu)夠、使用時長受交變應力影響會疲(pi)勞損壞等……

(3)齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)嚙合精(jing)度(du)對(dui)斷(duan)(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)影響(xiang)不大(da)。盡管齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)的(de)嚙合精(jing)度(du)對(dui)斷(duan)(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)有一定(ding)程(cheng)度(du)的(de)影響(xiang)，但對(dui)斷(duan)(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)影響(xiang)程(cheng)度(du)并不大(da)。因為齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)的(de)嚙合精(jing)度(du)不夠，齒(chi)(chi)(chi)(chi)輪(lun)的(de)接(jie)觸(chu)面不足，將會發生接(jie)觸(chu)應力增大(da)、載荷(he)作用(yong)不均勻(yun)等現象，但這(zhe)并不是斷(duan)(duan)齒(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)主要原因。

(4)斷齒還有個原(yuan)因(yin)是(shi)載(zai)(zai)荷過大(da)和齒根(gen)有缺陷(xian)(xian)，輪齒的(de)彎(wan)(wan)曲強度(du)不(bu)(bu)夠所致(zhi)。（影響彎(wan)(wan)曲強度(du)的(de)主要因(yin)素(su)是(shi)作用在輪齒上(shang)載(zai)(zai)荷力(li)的(de)大(da)小(xiao)和齒根(gen)的(de)缺陷(xian)(xian)程度(du)。齒輪嚙合精度(du)差，并不(bu)(bu)會改(gai)變(bian)輪齒上(shang)載(zai)(zai)荷力(li)的(de)大(da)小(xiao)和齒根(gen)的(de)缺陷(xian)(xian)程度(du)，只(zhi)是(shi)增大(da)了輪齒的(de)接觸應力(li)）。

(5)造(zao)成齒輪磨(mo)損的(de)原因除(chu)減(jian)速機制造(zao)質(zhi)量差之外，也(ye)有一(yi)些是使用(yong)中發生的(de)問題，如：減(jian)速機缺油、采用(yong)半流體潤滑液。

(6)非正常磨損的制造質量因素有：

①齒輪材(cai)料不符(fu)合(he)要求，造(zao)成非正(zheng)常磨(mo)損(sun)；

②齒輪有砂眼、氣孔和疏松、球墨化不夠(gou)等缺陷存在；

③熱處(chu)理(li)硬度不夠或沒有進(jin)行(xing)熱處(chu)理(li)；

④齒輪嚙合精度、運(yun)動精度達不到要求；

⑤圓弧(hu)齒輪對中(zhong)心(xin)距(ju)的(de)(de)(de)誤(wu)(wu)差敏感性很大，特別是中(zhong)心(xin)距(ju)的(de)(de)(de)正向誤(wu)(wu)差，不僅降低了(le)輪齒的(de)(de)(de)彎曲強度(du)，而(er)且還增加了(le)滑動磨(mo)損。

三、齒輪減速機常見故障分析

1.齒輪減速機齒輪點蝕與剝落由哪些原因？

a.材(cai)質(zhi)、硬度和(he)缺陷。齒輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)材(cai)質(zhi)不符合要求；影響(xiang)齒輪(lun)(lun)接(jie)(jie)觸疲(pi)勞(lao)強(qiang)度的(de)(de)(de)主(zhu)要因素是熱(re)處理后(hou)的(de)(de)(de)硬度較低(di)，無法齒輪(lun)(lun)應有(you)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸疲(pi)勞(lao)強(qiang)度。此外，齒表(biao)面(mian)或內(nei)部有(you)缺陷，也是接(jie)(jie)觸疲(pi)勞(lao)強(qiang)度不夠的(de)(de)(de)原因之一。

b.齒(chi)輪精度(du)較差(cha)(cha)。齒(chi)輪加工和裝配精度(du)不符合(he)要求，如嚙合(he)精度(du)、運動精度(du)較差(cha)(cha)等。還(huan)有圓弧(hu)齒(chi)輪的殼(ke)體中心(xin)距誤差(cha)(cha)太(tai)大。

c.潤滑(hua)油(you)不符合要求。使用的潤滑(hua)油(you)的牌號不對，油(you)品的粘度(du)較低，潤滑(hua)性能(neng)較差。

d.油位過高。油位過高，油的溫升高，降低了(le)潤滑油的粘度(du)，破壞了(le)潤滑性能(neng)，減少了(le)油膜的工作厚度(du)。

2.請簡單分析齒輪減速機串軸原因？

a.是由(you)于斷齒(chi)使輸入軸失去(qu)軸向(xiang)約束而(er)發生(sheng)串軸。

b.是(shi)中間(jian)軸(zhou)(zhou)上的(de)從動齒(chi)輪(lun)與軸(zhou)(zhou)緊固不牢所致。在實際驅動中，往(wang)往(wang)由(you)于從動齒(chi)輪(lun)與中間(jian)軸(zhou)(zhou)之間(jian)的(de)過盈量不夠，從動齒(chi)輪(lun)相(xiang)對中間(jian)軸(zhou)(zhou)產生軸(zhou)(zhou)向串(chuan)動，進而使輸入軸(zhou)(zhou)發生軸(zhou)(zhou)向串(chuan)動。因此，過盈量不夠是(shi)造成齒(chi)輪(lun)減速機串(chuan)軸(zhou)(zhou)的(de)主(zhu)要(yao)原因。

c.齒(chi)輪減速機的轉(zhuan)向(xiang)對串軸也有一定的影響。

3.請簡單分析齒輪減速機油溫過高的原因？

a.潤滑(hua)油(you)不合(he)格(ge)或使用時間過長。

b.潤滑(hua)油(you)過多，不(bu)利于齒(chi)輪(lun)箱內機構(gou)散(san)熱。

c.機件(jian)(jian)損壞。機件(jian)(jian)損壞包括(kuo)齒輪點蝕嚴重(zhong)，斷齒，軸(zhou)承保持架、內(nei)外圈、滾珠損壞以及軸(zhou)承抱死(si)或(huo)軸(zhou)變形嚴重(zhong)；

d.箱(xiang)體外部被(bei)雜(za)物(wu)或(huo)灰塵(chen)覆(fu)(fu)蓋。當齒輪減速機(ji)周(zhou)圍堆放東西或(huo)機(ji)體表面長期沒(mei)有(you)清理時，有(you)可能因雜(za)物(wu)或(huo)灰塵(chen)的覆(fu)(fu)蓋導(dao)致(zhi)齒輪減速機(ji)散熱不完全以致(zhi)使(shi)油溫升高；

e.冷卻裝置堵塞(sai)或失(shi)效。冷卻裝置同(tong)齒輪減(jian)速機一樣置于灰塵較大的廠房中，如果長期工作而未清理內部的管路造成冷卻裝置堵塞(sai)或冷卻裝置壞掉(diao)時，都會(hui)引(yin)起齒輪減(jian)速機油溫升高；