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R37減速機(jī)的嚙合頻率分析原理。斜齒輪減速機(jī)齒輪振動(dòng)信號中除了存在嚙合頻率、邊頻成分外，還存在有其他振動(dòng)成分，為了有效地識別齒輪故障，需要對這些成分加以識別和區(qū)分。齒輪信號的調(diào)制所產(chǎn)生的信號大體上都是對稱于零電平的。但由于R系列減速機(jī)附加脈沖的影響，實(shí)際上測到的信號不定對稱于零線。附加脈沖是直接疊加在齒輪的常規(guī)振動(dòng)上，而不是以調(diào)制的形式出現(xiàn)，在時(shí)域上比較容易區(qū)分，在頻域上，R系列減速機(jī)附加脈沖和調(diào)制效應(yīng)也易區(qū)分。調(diào)制在譜上產(chǎn)生系列邊頻成分，這些邊頻以嚙合頻率及其諧頻為中心，而附加脈沖是斜齒輪減速機(jī)齒輪旋轉(zhuǎn)頻率的低次諧波。產(chǎn)生附加脈沖的主要原因有齒輪動(dòng)平衡不良，對中不良和機(jī)械松動(dòng)等。附加脈沖不定與齒輪本身缺陷直接有關(guān)。附加脈沖的影響般不會超出低頻段，即在嚙合頻率以下。齒輪的嚴(yán)重局部故障，如嚴(yán)重剝落、斷齒等也會產(chǎn)生附加脈沖。此時(shí)在R系列同軸減速機(jī)低頻段上表現(xiàn)為齒輪旋轉(zhuǎn)頻率及其諧頻成分的增加。
隨著斜齒輪減速機(jī)齒輪故障發(fā)展，邊頻越來越豐富，幅值增加。當(dāng)R系列減速機(jī)齒輪發(fā)生故障時(shí)，其振動(dòng)時(shí)域圖表現(xiàn)為明顯的調(diào)制現(xiàn)象，在R系列減速機(jī)齒輪的嚙合頻率或固有頻率兩邊會出現(xiàn)邊頻帶，邊頻帶與嚙合頻率或固有頻率之間的距離般為該齒輪所在軸的轉(zhuǎn)頻或轉(zhuǎn)軸的倍頻。下節(jié)著重講述斜齒輪減速馬達(dá)齒輪故障邊頻帶形成的原因及其主要的表現(xiàn)形式。
斜齒輪減速機(jī)齒輪振動(dòng)信號的調(diào)制現(xiàn)象中包含有很多故障信息，所以研究信號調(diào)制對齒輪故障診斷是非常重要的。從頻域上看，信號調(diào)制的結(jié)果是使齒輪嚙合頻率周圍出現(xiàn)邊頻帶成分。信號調(diào)制可分為兩種：幅值調(diào)制和頻率調(diào)制。R系列減速機(jī)幅值調(diào)制是由于齒面載荷波動(dòng)對振動(dòng)幅值的影響而造成的。比較典型的例子是齒輪的偏心使齒輪嚙合時(shí)邊緊邊松，從而產(chǎn)生載荷波動(dòng)，使振幅按此規(guī)律周期性地變化。齒輪的加工誤差(例如節(jié)距不勻)及R系列減速馬達(dá)齒輪故障使齒輪在嚙合中產(chǎn)生短暫的“加載”和“卸載”效應(yīng)，也會產(chǎn)生幅值調(diào)制。幅值調(diào)制從數(shù)學(xué)上看，相當(dāng)于兩個(gè)信號在時(shí)域上相乘；而在頻域上，相當(dāng)于兩個(gè)信號的卷積，這兩個(gè)信號個(gè)稱為載波，其頻率相對來說較高；另個(gè)稱為調(diào)制波，其頻率相對于載波頻率來說較低。在齒輪信號中，嚙合頻率成分通常是載波成分，齒輪軸旋轉(zhuǎn)頻率成分通常是調(diào)制波成分。
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