齿轮故障诊断

齿轮故障诊断知识专题总结
一、齿轮故障类型
注：统计资料表明，上述四类故障占齿轮故障的92%左右，为经典多发故障。

二、常用的齿轮故障分析方法
对齿轮故障进行分析的常用方法：
1、细化谱分析法：增加频谱中某些有限频段上的分辨能力；
2、倒频谱分析法：是功率谱对数的逆功率谱，是对频谱图上周期性频率结构成分的能量做了又一次集中，在功率的对数转化时给低幅值分量有较高的加权，而对高幅值分量以较低的加权，从而突出了小信号周期。

3、时域同步平均分析法：保留和齿轮故障有关的周期信号，去除其他非周期成分和噪声的干扰，提高信噪比。

这三种方法在诊断齿轮故障时非常有效，在我们设计在线状态监测系统时，要在齿轮箱故障分析模块中一定要加入这三个分析方法。

三、齿轮故障对照表
综上所示，对齿轮箱进行故障分析时，在时域和频域上要着重观察以下内容：
1、各齿轮副的啮合频率及其谐波；
2、各齿轮副的啮合频率及其谐波的边频带；
3、各齿轮副主动轮与从动轮之间的转频差；
4、周期为两齿轮齿数的最小公倍数除以其中任一齿轮每秒钟转过的齿数的脉冲信号；
5、时域信号上幅值上下两端包络线的对称性。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------齿轮的故障诊断(推荐）齿轮的故障诊断齿轮的故障诊断齿轮的故障诊断一、齿轮的常见故障一、齿轮的常见故障齿轮是最常用的机械传动零件，齿轮故障也是转动设备常见的故障。

据有关资料统计，齿轮故障占旋转机械故障的 10.3%。

齿轮故障可划分为两大类，一类是轴承损伤、不平衡、不对中、齿轮偏心、轴弯曲等，另一类是齿轮本身（即轮齿）在传动过程中形成的故障。

在齿轮箱的各零件中，齿轮本身的故障比例最大，据统计其故障率达 60%以上。

齿轮本身的常见故障形式有以下几种。

1. 断齿断齿是最常见的齿轮故障，轮齿的折断一般发生在齿根，因为齿根处的弯曲应力最大，而且是应力集中之源。

断齿有三种情况：①疲劳断齿由于轮齿根部在载荷作用下所产生的弯曲应力为脉动循环交变应力，以及在齿根圆角、加工刀痕、材料缺陷等应力集中源的复合作用下，会产生疲劳裂纹。

裂纹逐步蔓延扩展，最终导致轮齿发生疲劳断齿。

②过载断齿对于由铸铁或高硬度合金钢等脆性材料制成的齿轮，由于严重过载或受到冲击载荷作用，会使齿根危险截面上的应力超过极限值而发生突然断齿。

1 / 18③局部断齿当齿面加工精度较低、或齿轮检修安装质量较差时，沿齿面接触线会产生一端接触、另一端不接触的偏载现象。

偏载使局部接触的轮齿齿根处应力明显增大，超过极限值而发生局部断齿。

局部断齿总是发生在轮齿的端部。

2. 点蚀点蚀是闭式齿轮传动常见的损坏形式，一般多出现在靠近节线的齿根表面上，发生的原因是齿面脉动循环接触应力超过了材料的极限应力。

在齿面处的脉动循环变化的接触应力超过了材料的极限应力时，齿面上就会产生疲劳裂纹。

裂纹在啮合时闭合而促使裂纹缝隙中的油压增高，从而又加速了裂纹的扩展。

汽车变速器齿轮故障诊断方法综述6篇第1篇示例：汽车变速器齿轮故障诊断方法综述汽车变速器齿轮是汽车传动系统中的重要部件，它的故障会严重影响汽车的性能和安全性。

及时准确地诊断汽车变速器齿轮故障是非常重要的。

本文将对汽车变速器齿轮故障的诊断方法进行综述，希望能够帮助汽车维修人员和车主更好地了解变速器齿轮故障，并采取有效的维修措施。

一、外观和声音检查在诊断汽车变速器齿轮故障时，最直观的方法就是通过外观和声音来判断。

首先要检查齿轮箱的外观是否有损坏或者变形的痕迹，如果发现有明显的变形或者损坏，那么很可能是齿轮出现了故障。

通过听力检查可以判断齿轮在工作时是否有异常的噪音，例如刺耳的金属摩擦声或者异响等，这些都可能是齿轮故障的信号。

二、振动和温度检测齿轮在工作时会产生一定的振动，如果齿轮故障，这种振动会明显增强。

通过振动检测可以初步判断齿轮是否存在故障。

齿轮在工作时会产生一定的摩擦，因此其温度也会有所升高。

通过测量齿轮工作时的温度变化，可以得知其是否存在故障。

三、油液检查汽车变速器齿轮通常会在润滑油的环境下工作，因此通过检查变速器油液可以初步了解齿轮的工作情况。

如果发现油液中有金属屑或者其他杂质，那么很可能是齿轮出现了故障。

油液的颜色和气味也会发生变化，这些都可能是齿轮故障的表现。

四、故障码诊断现代汽车大多配备了故障诊断系统，通过连接诊断仪器可以读取汽车的故障码。

当汽车变速器齿轮出现故障时，通常会在故障诊断系统中存储相应的故障码。

通过读取故障码可以更准确地判断齿轮故障的具体原因，为维修提供参考依据。

五、拆解检查如果以上方法无法准确判断汽车变速器齿轮故障，那么就需要进行拆解检查。

通过拆解齿轮箱，可以直接观察齿轮的磨损程度和损坏情况，进而找出故障的原因。

拆解检查是最直接也是最准确的方法，但需要较高的技术水平和专业设备，因此一般需要由专业的汽车维修人员进行操作。

汽车变速器齿轮故障的诊断方法有多种，可以通过外观和声音检查、振动和温度检测、油液检查、故障码诊断以及拆解检查等方式来实现。

齿轮故障诊断知识专题总结
一、齿轮故障类型
注：统计资料表明，上述四类故障占齿轮故障的92%左右，为经典多发故障。

二、常用的齿轮故障分析方法
对齿轮故障进行分析的常用方法：
1、细化谱分析法：增加频谱中某些有限频段上的分辨能力；
2、倒频谱分析法：是功率谱对数的逆功率谱，是对频谱图上周期性频率结构成分的能量做了又一次集中，在功率的对数转化时给低幅值分量有较高的加权，而对高幅值分量以较低的加权，从而突出了小信号周期。

3、时域同步平均分析法：保留和齿轮故障有关的周期信号，去除其他非周期成分和噪声的干扰，提高信噪比。

这三种方法在诊断齿轮故障时非常有效，在我们设计在线状态监测系统时，要在齿轮箱故障分析模块中一定要加入这三个分析方法。

三、齿轮故障对照表
综上所示，对齿轮箱进行故障分析时，在时域和频域上要着重观察以下内容：
1、各齿轮副的啮合频率及其谐波；
2、各齿轮副的啮合频率及其谐波的边频带；
3、各齿轮副主动轮与从动轮之间的转频差；
4、周期为两齿轮齿数的最小公倍数除以其中任一齿轮每秒钟转过的齿数的脉
冲信号；
5、时域信号上幅值上下两端包络线的对称性。

论述齿轮啮合频率产生的机理及齿轮故障诊断方法齿轮啮合频率是指齿轮齿数之比乘以齿轮转速之差，它是齿轮啮合过程中产生的基本频率。

齿轮啮合频率产生的机理主要有以下几个方面：1.齿轮齿数之比：齿轮齿数之比是齿轮啮合频率的主要决定因素。

齿轮啮合频率与齿数之比成正比，齿数越多，啮合频率越高。

2.齿轮转速之差：齿轮啮合频率还与齿轮转速之差有关。

当齿轮转速之差增大时，啮合频率也会相应增加。

3.齿白度：齿轮啮合过程中，齿轮齿面的齿白度是产生啮合频率的重要因素。

如果齿轮齿面的齿白度不均匀，会引起齿轮啮合频率的变化。

齿轮故障诊断方法主要有以下几种：1.声音诊断法：通过听齿轮啮合过程中的声音，判断是否存在异常声音。

异常声音可能是因为齿轮齿面磨损、齿面接触不良等故障引起的。

2.振动诊断法：通过测量齿轮转动时的振动信号，判断齿轮是否存在故障。

齿轮故障会引起振动信号的变化，通过对振动信号的分析和比较，可以判断齿轮的故障类型和程度。

3.温度诊断法：通过测量齿轮表面的温度变化，来判断齿轮是否存在故障。

齿轮故障会导致齿轮表面的摩擦产生热量，从而引起温度的升高。

4.油液分析法：通过对齿轮箱中的润滑油进行分析，判断齿轮是否存在故障。

齿轮故障会导致润滑油中金属颗粒和其他杂质的含量增加，通过分析润滑油的成分和性质，可以判断故障的类型和程度。

5.振弦诊断法：通过在齿轮上安装振弦传感器，采集齿轮振动信号，并通过信号分析来判断齿轮是否存在故障。

振弦传感器可以感知齿轮振动的幅值、频率等特征，通过与正常状态下的信号进行比较，可以判断故障的类型和程度。

综上所述，齿轮啮合频率是齿轮啮合过程中产生的基本频率，其机理主要与齿轮齿数之比、齿轮转速之差以及齿白度等因素有关。

针对齿轮故障的诊断方法包括声音诊断法、振动诊断法、温度诊断法、油液分析法以及振弦诊断法等。

这些方法可以通过检测齿轮的声音、振动、温度变化以及润滑油中的杂质等特征，来判断齿轮是否存在故障以及故障的类型和程度。

齿轮故障诊断的几种具体方法，经验总结齿轮在运行中如果发生故障就会影响到真个设备的运行状态,要如何来发现和诊断齿轮故障呢?有四种方法——时域平均法、边频带分析、倒频谱分析、Hilbert解调法，下面我们就来了解一下。

这是齿轮时域故障诊断的一种有效的分析方法。

该方法能从混有干扰噪声的信号中提取出周期性的信号。

因为随机信号的不相关性，经多次叠加平均后便趋于零，而其中确定的周期分量仍被保留下来。

时域平均法要拾取两个信号：一个是齿轮箱的加速度信号，另一个是转轴回转一个周期的时标信号。

时标信号就经过扩展或压缩运算，使原来的周期T转换为T’，相当于被检齿轮转过一整转的周期。

这时加速度测过来的信号以周期T’截断叠加，然后进行平均。

这种平均过程实质上是在所摄取的原始信号中消除其他噪声的干扰，提取有效信号的过程。

最后，再经过光滑滤波，得到被检齿轮的有效信号。

边频带成分包含有丰富的齿轮故障信息，要提取边频带信息，在频谱分析时必须有足够高的频率分辨率。

当边频带谱线的间隔小于频率分辨率时，或谱线间隔不均匀，都会阻碍边频带分析，必要时应对感兴趣的频段进行频率细化分析（ZOOM分析），以准确测定边频带间隔。

由于边频带具有不稳定性，在实际工作环境中，尤其是几种故障并存时，边频带错综复杂，其变化规律难以用具体情况描述，但边频带的总体水平是随着故障的出现而上升的。

对于有数对齿轮啮合的齿轮箱振动的频谱图中，由于每对齿轮啮合时都将产生边频带，几个边频带交叉分布在一起，仅进行频率细化分析识别边频特征是不够的，如偏心齿轮，除了影响载荷的稳定性而导致调频振动以外，实际上还会造成不同程度的转矩的波动，同时产生调频现象，结果出现不对称的边频带，这时要对它进行分析研究，最好的方法是使用倒频谱分析。

倒频谱分析将功率谱中的谐波族变换为到频谱图中的单根谱线，其位置代表功率谱中相应谐波族（边频带）的频率间隔，可以检测出功率谱图中难以辨别的周期性，从而便于分析故障。

齿轮的故障诊断齿轮的故障诊断一、齿轮的常见故障齿轮是最常用的机械传动零件，齿轮故障也是转动设备常见的故障。

据有关资料统计，齿轮故障占旋转机械故障的10.3%。

齿轮故障可划分为两大类，一类是轴承损伤、不平衡、不对中、齿轮偏心、轴弯曲等，另一类是齿轮本身（即轮齿）在传动过程中形成的故障。

在齿轮箱的各零件中，齿轮本身的故障比例最大，据统计其故障率达60%以上。

齿轮本身的常见故障形式有以下几种。

1. 断齿断齿是最常见的齿轮故障，轮齿的折断一般发生在齿根，因为齿根处的弯曲应力最大，而且是应力集中之源。

断齿有三种情况：①疲劳断齿由于轮齿根部在载荷作用下所产生的弯曲应力为脉动循环交变应力，以及在齿根圆角、加工刀痕、材料缺陷等应力集中源的复合作用下，会产生疲劳裂纹。

裂纹逐步蔓延扩展，最终导致轮齿发生疲劳断齿。

②过载断齿对于由铸铁或高硬度合金钢等脆性材料制成的齿轮，由于严重过载或受到冲击载荷作用，会使齿根危险截面上的应力超过极限值而发生突然断齿。

③局部断齿当齿面加工精度较低、或齿轮检修安装质量较差时，沿齿面接触线会产生一端接触、另一端不接触的偏载现象。

偏载使局部接触的轮齿齿根处应力明显增大，超过极限值而发生局部断齿。

局部断齿总是发生在轮齿的端部。

2. 点蚀点蚀是闭式齿轮传动常见的损坏形式，一般多出现在靠近节线的齿根表面上，发生的原因是齿面脉动循环接触应力超过了材料的极限应力。

在齿面处的脉动循环变化的接触应力超过了材料的极限应力时，齿面上就会产生疲劳裂纹。

裂纹在啮合时闭合而促使裂纹缝隙中的油压增高，从而又加速了裂纹的扩展。

如此循环变化，最终使齿面表层金属一小块一小块地剥落下来而形成麻坑，即点蚀。

点蚀有两种情况：①初始点蚀（亦称为收敛性点蚀）通常只发生在软齿面（HB＜350）上，点蚀出现后，不再继续发展，甚至反而消失。

原因是微凸起处逐渐变平，从而扩大了接触区，接触应力随之降低。

②扩展性点蚀发生在硬齿面（HB＞350）上，点蚀出现后，因为齿面脆性大，凹坑的边缘不会被碾平，而是继续碎裂下去，直到齿面完全损坏。

汽车变速器齿轮故障诊断方法综述
齿轮故障是导致汽车变速器出现故障的常见原因之一，因此齿轮故障的诊断对于汽车
维修和保养非常重要。

本文将综述一些常用的汽车变速器齿轮故障诊断方法，以帮助读者
更好地了解和应用这些方法。

一、目视检查法
目视检查法是最常用的一种齿轮故障诊断方法，通过对齿轮表面的观察和检查，可以
发现一些明显的故障现象，例如齿轮表面的磨损、划痕、裂纹等。

这种方法简单直观，但
只能发现一些表面故障，对于内部故障不易检测。

二、触觉和听觉诊断法
触觉和听觉诊断法是通过触摸和听声音来判断齿轮是否存在故障。

通过触摸齿轮，可
以感受到齿轮表面是否光滑，是否存在凹凸不平的情况。

通过听齿轮的声音，可以判断齿
轮是否有异响或者异常的噪音。

这种方法可以比较直观地判断齿轮是否存在故障，但对于
一些微小的故障可能不够敏感。

三、振动分析法
振动分析法是通过对齿轮运行时产生的振动进行分析，来判断齿轮是否存在故障。

由
于齿轮故障会在运行时产生一定的振动，通过对振动信号的分析可以得到齿轮的工作状态。

这种方法需要借助专业的振动分析仪器，并对振动信号进行处理和分析，因此在实际应用
中较为复杂。

汽车变速器齿轮故障的诊断方法多样，可以根据实际情况选择合适的方法进行诊断。

目视检查法、触觉和听觉诊断法是比较简单直观的方法，适用于一些明显的故障现象的判断；振动分析法、液压油分析法和数字信号处理法需要专业设备和技术支持，适用于对齿
轮工作状态进行更准确和细致的判断。

在实际应用中，可以综合采用多种方法相互印证，
以提高诊断的准确性和可靠性。