齿轮断齿故障特征

齿轮减速机故障诊断分析

齿轮减速机故障诊断分析：

1.概述

目前，用于传递动力与运动的机构中，齿轮减速机的应用非常广泛。齿轮减速机是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，随着现代化机械设备的不断大型化、复杂化.其工作和结构形式愈加复杂，经常性引发设备故障.在线对齿轮减速机的工况监测与故障诊断技术运用也就显得更加重要。关于齿轮减速机故障诊断分析方法和测试手段，国内外学者做了一些定性研究和典型案例分析。在此运用故障诊断分析技术对一台二次圆筒混合机的三级齿轮齿轮减速机噪声超标的原因进行分析，并结合现场测试数据，分析出齿轮减速机齿轮存在缺陷的主要影响因素，提前预测设备隐患，由此提出相应的解决办法。

2.齿轮减速机特征频率分析

齿轮减速机特征频率主要包括轴频、齿轮的啮合频率、轴承的内外圈、滚动体、保持架的频率，它们与谐频、边频相结合，成为对齿轮减速机故障判定的依据。

造成齿轮振动故障的主要原因如下。

(1)齿轮制造和安装误差引起的故障。齿轮在制造过程中存在误差或由于装配过程中产生的误差，降低了齿轮的啮合精度，导致齿轮的振动和噪声增大，增大了齿轮的故障率，在频谱图上表现为啮合频率及其各次谐波幅值的变化。

(2)齿轮自身固有运动(工作环境)引起的故障。齿轮在啮合过程中，齿与齿连续冲击使齿轮产生受迫振动.产生噪声，在频谱图上表现为齿轮的啮合频率。

(3)齿轮表面损伤故障。

①齿面磨损。齿轮由于齿面剥落、拉伤等缺陷发展到一定程度时，齿轮每转I圈就会相互撞击1次，产生明显的冲击现象。每一次撞击相当于I个脉冲激励，脉冲响应函数为齿轮固有的衰减振动，从而构成了周期性较高频率的冲击振动信号，循环周期就是轴的旋转周期，衰减振动频率就是齿轮的固有频率。

②齿面点蚀、崩齿。齿轮在啮合过程中，尤其是因为齿轮磨损、齿隙增大时都会产生啮合振动，振动频率为齿轮啮合频率。例如:某点出现缺陷(如点蚀、崩齿)时.齿轮啮合过程中产生短期的“加载”、“卸载”效应，产生幅值调整和频率调整信号，其在频域上表现为以啮合频率为中心，以轴的旋转频率为间距的一组谱线，即边频带。

汽车变速器齿轮故障诊断方法探讨

汽车变速器齿轮是传动系统中较为重要的一部分，齿轮故障会严重影响汽车的性能和寿命，甚至会导致事故发生。因此，及时发现和解决齿轮故障非常关键。本文将探讨汽车变速器齿轮故障的诊断方法。

一、外观检查法

外观检查法是最简单的一种方法，是通过观察齿轮的外观，来判断是否存在裂纹、磨损等问题。通常，用肉眼直接找到影响变速器齿轮性能的损伤部位。如果齿面磨损或产生一定程度的大面积磨损，则说明其齿轮的工作寿命已经到达极限，需要及时更换。

二、声音检查法

通过听声音也可以判断汽车变速器是否有齿轮故障。通常，变速器中的齿轮，会发出各种不同的声音，比如卡顿声、杂音等等。卡顿声通常发生在变速器档位变速时，而杂音则会随着车速和发动机转速的变化而变化。如果发现了上述问题，建议及时去修理厂进行检查和修理。

三、性能检查法

性能检查法主要是对汽车变速器进行试车，通过检测车辆在加速、减速、换挡等过程中的性能表现，来判断齿轮是否存在故障。比如，加速过程中是否顺畅，换挡是否有卡顿等。如果发现车辆出现了突然失速、顿挫现象或变速器换挡异常，那么极有可能是变速器齿轮出现了问题。

四、精密测量法

精密测量法，通常使用精度较高的工具，比如测试装置、测量仪器等，对变速器齿轮进行精密测量。通过测量齿轮齿距、齿面等各项尺寸，来确定齿轮是否存在磨损或损伤问题。这种方法需要专业的技术和设备支持，需要在修理厂或专业的检测机构中进行。

总而言之，针对汽车变速器齿轮故障，以上四种方法都是可以有效诊断的。在日常使用中，应该多关注车辆的性能表现，及时发现问题并及时进行修理。同时，定期对汽车进行保养和维护，也是非常关键的。

故障维修

减速机齿轮断裂原因分析

范明孝（本钢招标有限公司，辽宁 本溪 117000）

摘 要：近年来，经济快速发展，科学技术不断进步，针对减速机齿轮发生断裂现象，采用化学成分分析、断口分析、金相检验和力

学性能测试对其原因进行了分析。结果表明，裂纹起源于键槽棱边应力集中处，向内疲劳扩展至断裂；棱边形状尖锐，弯曲应力集中

较为严重，齿轮轴旋转时出现一定的弯矩载荷，棱边即能萌生裂纹源，引发疲劳断裂。分析结果为避免同类轴再次发生断裂提供了参考。

关键词：减速机；齿轮断裂；原因

引言

在机械设备运转的过程中，齿轮往往起着不可替代的重要作用，

齿轮一旦失效会造成重大设备事故与人员伤害。齿轮失效最常见的

一种形式是轮齿折断，齿轮的齿部发生断裂是整个机械工程领域中

最为严重的一种，主要包括随机折断、过载折断和疲劳折断，为了

避免发生轮齿折断就要求轮齿有一定的强度，而齿轮强度与热处理

工艺、制造工艺和微观组织等密切相关，齿轮常用的热处理工艺是

渗碳淬火，热处理工艺不当会造成硬化层深度不合格和表面硬度不

符合要求等，从而导致齿轮断裂失效。某钢厂在使用减速机的过程

中某一齿轮突然发生失效，且轮齿多处发生断裂。为了排除使用不

当所造成的断裂，找到齿轮失效的真正原因，有必要进行检验分析，

从而提高设备运转效率。

1.减速机齿轮理化检验

结合上述工况概述，对该设备出现减速机齿轮轴损坏后的轴部

理化性质进行检验，相关内容表述如下。①宏观检验，宏观上来看，

减速机齿轮轴没有受到明显的外部损伤影响，其中主轴上不存在外

伤且形状完好，轴上的齿轮出现明显的裂痕。对细节进行观察后发

现，断裂的齿轮轮面有较大的拓展放射区域，其中出现裂痕的区域

与拓展的方向基本一致，在端口处进行分析，发现明显的直接拓展

断裂的痕迹。在未发生断裂的齿轮上可以看到挤压类型的损伤，其

挤压破碎的形貌比较一致，可以表明该齿轮在工作过程中持续受到

较大的外力影响与作用，最终导致出现了损坏。②微观检验，为了

微观分析，首先对齿轮上组织进行取样，随后将其进行简单的样品

第２８卷第５期　２０１２年３月　甘肃科技　

Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｅｈｎｏｌ　ｒ０Ｚ．２８　Ｎｏ．５　Ｍａｒ．　２０１２　

齿轮常见故障类型及诊断方法　

刘玉棵　

（青海桥头铝电股份有限公司，青海大通８１０１００）　

摘要：齿轮是最常见的机械传动零件，具有结构紧凑、效率高、寿命长、工作可靠和维护方便等优点，但由于其制造　

工艺、材质、装配等要求高，在啮合传动方面存在振动、噪音大、故障因素多、诊断较为复杂等问题。介绍了齿轮常见　

故障类型、失效比例及诊断方法。　

关键词：齿轮；故障类型；诊断方法　

中图分类号：ＴＨ１３２　

在齿轮箱的诊断中，几乎涉及了旋转机械中大　

部分典型故障，例如：不平衡、不对中、摩擦、轴承的　

故障、轴系的故障以及齿轮自身的故障等。统计表　

明，在齿轮箱的全部零件中，齿轮自身的失效比例约　

占６０％。因此，必须重视齿轮零件自身故障机理和　

诊断方法的研究。　

１　常见故障类型和失效比例　

１）齿的断裂，故障比例为４１％；　

２）齿面疲劳（点蚀、剥落等），失效比例为３１％；　

３）齿面划痕，失效比例为１０％；　

４）齿面磨损，失效比例为１０％；　

５）其他故障，例如齿面龟裂、化腐、塑性变形　

等。　

２故障原因和特点　

２．１　断裂　

齿的断裂有疲劳断裂和过负荷断裂２种情况。　

齿的根部在传递周期性载荷过程中，承受弯矩最大，　

由于几何形状和工艺上的原因，在根部有较为严重　

的应力集中，交变载荷易使根部产生裂纹最终导致　

断裂，裂纹的扩展可以是沿横向的，也可以是沿斜线　

向上的…。因此，断裂形式可能是齿根，也可能是　

齿顶部分，如图１所示。　

图１齿的应力集中与断裂　疲劳和过负荷断裂从本质上说是由于设计、制　

造、装配不良而引起的轴系共振、轴的弯曲、系统速　

度的急剧变化、不平衡载荷等原因造成的。　

２．２磨损　

由于润滑油或其他原因，在齿面上有污物、金属　

屑末、尘埃和砂粒，润滑不良、齿面粗糙等也是引起　

磨损的因索，故齿轮磨损后齿的几何形状、厚度均产