一、概述
     目前，用于傳遞動力與運動的機構(gòu)中，齒輪減速機的應(yīng)用非常廣泛，減速機是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，隨著現(xiàn)代化機械設(shè)備的不斷大型化，復(fù)雜化，其工作和結(jié)構(gòu)形式愈加復(fù)雜。經(jīng)常性引發(fā)設(shè)備故障，在線對減速機的工況監(jiān)測與故障診斷技術(shù)運用也就顯得更加重要。關(guān)于齒輪減速機故障診斷分析方法和測試手段，國內(nèi)外學(xué)者做了一些定性研究和典型案例分析。在此運用故障診斷分析技術(shù)對一臺二次圓筒混合機的三級齒輪減速機噪聲超標(biāo)的原因進行分析，并結(jié)合現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，分析出減速機齒輪存在缺陷的主要影響因素，提前預(yù)測設(shè)備隱患，由此提出相應(yīng)的解決辦法。
二、減速機特征頻率分析
    減速機特征頻率主要包括軸頻，齒輪的嚙合頻率，軸承的內(nèi)外圈，滾動體、保持架的頻率，它們與諧頻，邊頻相結(jié)合，成為對減速機故障判定的依據(jù)。造成齒輪振動故障的主要原因如下：
（1）齒輪制造和安裝誤差引起的故障。齒輪在制造過程中存在誤差或由于裝配過程中產(chǎn)生的誤差，降低了齒輪的嚙合精度，導(dǎo)致齒輪的振動和噪聲增大，增大了齒輪的故障率，在頻譜圖上表現(xiàn)為嚙合頻率及其各次諧波幅值的變化。
（2）齒輪自身固有運動（工作環(huán)境）引起的故障，齒輪在嚙合過程中，齒與齒連續(xù)沖擊使齒輪產(chǎn)生受迫振動，產(chǎn)生噪聲，在頻譜圖上表現(xiàn)為齒輪的嚙合頻率。
（3）齒輪表面損傷故障，齒面磨損，齒輪由于齒面剝落，拉傷等缺陷發(fā)展到一定程度時，齒輪每轉(zhuǎn) ， 圈就會相互撞擊1 次，產(chǎn)生明顯的沖擊現(xiàn)象.每一次撞擊相當(dāng)于1 個脈沖激勵，脈沖響應(yīng)函數(shù)為齒輪固有的衰減振動，從而構(gòu)成了周期性較高頻率的沖擊振動信號，循環(huán)周期就是軸的旋轉(zhuǎn)周期，衰減振動頻率就是齒輪的固有頻率。齒面點蝕，崩齒，齒輪在嚙合過程中，尤其是因為齒輪磨損，齒隙增大時都會產(chǎn)生嚙合振動，振動頻率為齒輪嚙合頻率。例如：某點出現(xiàn)缺陷，如點蝕，崩齒’時，齒輪嚙合過程中產(chǎn)生短期的，加載，卸載，效應(yīng)，產(chǎn)生幅值調(diào)整和頻率調(diào)整信號，其在頻域上表現(xiàn)為以嚙合頻率為中心，以軸的旋轉(zhuǎn)頻率為間距組譜線，即邊頻帶。
（4）軸彎曲，旋轉(zhuǎn)軸當(dāng)出現(xiàn)重度彎曲時，時域中通常會明顯地出現(xiàn)以一定時間為間隔的沖擊振動，邊帶數(shù)量多且密集。
維護與維修
（5）齒輪動不平衡，具有不平衡質(zhì)量，或者偏心的齒輪在轉(zhuǎn)動過程中造成齒輪副的不穩(wěn)定運行，在該不平衡力矩的激勵下，產(chǎn)生以調(diào)頻為主，調(diào)幅為輔的振動，將在嚙合頻率及其諧波兩側(cè)產(chǎn)生邊頻帶，受不平衡力的激勵，齒輪軸的旋轉(zhuǎn)頻率及其諧波的能量也有相應(yīng)的增加。
（6）齒輪箱內(nèi)部松動，在轉(zhuǎn)速較低的升速與降速過程中會出現(xiàn)突然隨機劇烈聲響，在時域圖上表現(xiàn)為突然大幅度斷續(xù)上升，具有較大的隨機性，齒輪齒根出現(xiàn)裂紋，時域表現(xiàn)為以齒輪旋轉(zhuǎn)頻率為頻率的沖擊脈沖散其頻域特征是以旋轉(zhuǎn)頻率處出現(xiàn)諧波。
三、應(yīng)用實例
    二次圓筒混合機的減速機在運行點檢時發(fā)現(xiàn)其振動噪聲較大，隨之用測振儀測量一段軸的垂直振動值為 7.95mm/s，發(fā)現(xiàn)減速機存在較大隱患，需要及時在線做出診斷和制定處理方案。
兩齒輪嚙合時產(chǎn)生了振動，該振動頻率稱為嚙合頻率!嚙合頻率及其他一些高頻成分兩側(cè)是由于故障調(diào)制效應(yīng)產(chǎn)生的邊頻帶。經(jīng)計算，該減速機的軸和齒輪嚙合的特征頻率見表。
利用振通932 雙通道振動信號分析儀及振通MCM3.0設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測診斷軟件進行測量，分析。首先，從減速機的加速度頻譜圖發(fā)現(xiàn)。除齒輪轉(zhuǎn)頻之外還有 。個比較明顯的頻率375.2H2,近減速機一級嚙合頻率，且該處邊頻的頻率間隔為 3.5H2.z1與z2嚙合頻率符合測量頻率.說明第一級齒輪與第二級齒輪嚙合存在問題.
其次，由于軸彎曲和齒輪本身存在的缺陷和故障均可產(chǎn)生調(diào)制現(xiàn)象，調(diào)制的載波頻率有三種：嚙合頻率及其高次諧波，齒輪諧振頻率，箱體諧振頻率。不同激勵能量有不同的調(diào)制振動，故障較輕，如輕微的軸曲或面積小，數(shù)量少的齒面點蝕，嚙合頻率為載頻，軸頻為調(diào)制頻率，故障較嚴(yán)重，激振能量較大時，齒輪本身的諧振頻率。