故障诊断论文.doc

上海大学 2016～2017学年 秋 季学期研究生课程考试 小论文格式 课程名称： 机械故障诊断专题 课程编号： 09SAS9023 论文题目: 齿轮箱故障的原因和诊断方法 研究生姓名: 李召伦 学 号: 齿轮箱故障的原因和诊断方法 学号李召伦 Abstract: Gear box is an important transmission device widely used in modern industry, Its structure is more complex, often frequent failure of equipment components，Especially in the bad environment, the typical faults such as broken tooth, pitting, tooth surface wear and shaft bending are always easy to be broken. This paper firstly analyzes the common faults of the gear box, and explains the causes of the faults. Then some methods of fault diagnosis of gear box are enumerated. 前言 齿轮传动是机械设备中最为常用的传动方式之一，齿轮箱因其体积小，重量轻，性能优良，运行可靠，故障率低的特点被广泛运用。据统计，齿轮箱发生故障中：由于设计、制造、装配及原材料等因素引起的占40%。由于用户维护和操作不当引起的占43%，原相邻条件的故障或缺陷引起的占17%。齿轮传动系统中齿轮本身的制造，装配质量及其运行维护水平是关键问题。 1齿轮箱故障的原因 1.1齿轮箱异响和振动1.1.1 异响的频率稳定，单向有异响，反向旋转无异响。此类异响可能是因为齿面磕碰的伤痕引起。1.1.2 异响的频率较快，齿面检查正常。有可能是轴承损坏，轴承内圈滚道或滚子表面凹痕引起的周长运转不平稳。如图1.1轴承内圈表面凹痕。 1.1.3 其他齿面问题，也会造成因运转不平稳引起异响。1.1.4轴端轴承损坏或轴承与轴颈磨损产生配合间隙，会使齿轮摇摆和扭振。 如图1.2轴承轴端损坏。 图1.1轴承内圈表面凹痕 图1.2轴承轴端损坏 1.1.5齿轮箱与相邻条件连接时，连接轴中心偏差过大引起的振动。1.1.6齿轮轴刚度不足、箱体变形引起的振动。 1.2轴承高温： 轴承游隙过小、齿轮喷油不足、油温过高、轴承损坏、轴承与其他零件摩擦干涉等 1.3.齿根、齿面问题1.3.1点蚀：齿轮面啮合处，由于长期循环的交变应力作用，应力值超过材料疲劳极限，齿面产生细微的裂纹。随着裂纹的扩展将导致小块金属脱落，产生齿面点蚀。 图1.3齿根、齿面问题 1.3.2齿面胶合：在高速重载的齿轮传动中，往往因温度升高，润滑油的油膜被破坏，接触齿面产生很高的瞬时温度，同时在很高的压力下，齿面接触处的金属局部黏结在一起。当齿轮继续运转时，由于两齿轮的相对滑动，在齿轮表面撕成沟纹，这种现象称为齿面胶合，简称胶合。 出现齿面胶合后将产生强烈磨损。为了防止胶合，可采用黏度较大或抗胶合性能较好的润滑油及提高齿面硬度与降低表面粗糙度等措施。齿根裂纹及断齿：疲劳折断，磨损折断、过载折断。磨削或淬火的裂纹引起折断，异物掉入引起齿面损坏或崩裂。 图1.4齿根裂纹及断齿 1.4渗、漏油1.4.1箱体顶部的通气帽阻塞，箱内热胀空气不能排出，箱体内外压力不平衡，润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏1.4.2齿轮箱封盖时，结合面变形或密封件安装不良造成的密封不严，结合面缝隙漏油1.4.3加油量过多。大量油积聚在轴封、结合面等地方1.4.4密封胶选用不当、密封件方向装反和破损不及时更换等会引起漏油。 图1.5漏油 1.4.5相对运动的零件配合间隙过大或者因磨损产生的间隙过大1.4.6工作温度太高、润滑油粘度太低。 表1.1齿轮箱故障原因 故障原因 所占比例 一 60% 二 轴承失效 三 10% 四 7% 五 紧固件失效 六 油封失效 图1.1 齿轮箱故障的分类 综上可知：齿轮箱故障的