齿轮通常分为车辆齿轮和工业齿轮。约定成俗,把直径大于500mm 的齿轮称为大齿轮;进一步细分,直径介于500~3000mm 的称为大型齿轮,直径大于3000mm 的称为特大型齿轮。大齿轮通常属于工业齿轮。大齿轮是大型装备的关键零部件,广泛应用于发电、建材、船舶、矿山机械等重要领域,在国民经济和建设中具有不可替代性。随着关键装备对大齿轮的性能要求不断提高,造纸机械传动齿轮,其加工装备的水平也快速提升,目前国内外出现了可加工直径达18m、模数60mm 以上的特大型滚齿机,齿轮加工精度得到了较大提高。与加工设备相比,大齿轮测量设备,特别是特大齿轮测量设备,相对落后,甚至缺乏必要手段[1]。原因是随着大齿轮参数、尺寸和重量不断增加并达到超常规程度,各种机械传动齿轮定制,其精度测量技术发生了从量到质的突变。造成大齿轮测量成为难题的主要因素如下所述。
齿轮尺寸大。如按常规的测量方法,测量仪器 的结构、体积将相应增大,传动齿轮,给仪器制造和装配带来很大困难。例如,用传统的展成法测量大齿轮齿廓 偏差,首先遇到的问题是切向长导轨的制造。对于模数25mm、齿数200、压力角20°、外径5m多的齿轮,其基圆小于齿根圆,为了确保测量点在基圆切线上,测头要从偏置位置开始测量,按进入圆方法计算偏置量为775mm,加上齿廓展成长度为148mm,考虑到左右齿廓,则切向导轨的行程要大于1846mm,这种长导轨的制造是非常困难的(图1)。
齿轮的测量基准应该与其设计、制造基准相一致。齿轮的设计基准一般为***芯轴或内孔, 大齿轮尺寸较大,用常规测量仪器找***孔具有一定难度。测量基准和设计、制造基准不统一,仪器的测量精度难以保证。
长顺机械齿轮-专注各种机械齿轮定制生产加工!材质包括:灰质、铁质、钢质、铜质、尼龙等不同材质。产品主要用途:造纸机械、皮革、矿山、建筑、烘干、化工、环保、减速器、烘缸、球磨机等***机械用齿轮。
主要生产范围:外径20cm-320cm,1.5模数-20模数的直齿、斜齿型齿轮。
齿轮在机测量技术
该技术近年来有了较快的发展,是一个重要发展趋势。直接将齿轮测量装置集成于齿轮加工机床,***定制各种传动齿轮,齿轮试切或加工后不用拆卸,立即在机床上进行在机测量,根据测量结果对机床(或滚轮)参数及时调整修正(主要针对磨齿)。这对于成形磨齿加工和大齿轮磨齿加工而言,在提高生产效率、降低成本方面,尤其具有重要意义。德国KAPP厂的数控磨齿机就是一个典型代表。CNC齿轮加工机床的迅速发展,为推动齿轮在机测量技术的应用和发展提供了可靠的工作平台。
齿轮整体误差测量技术是对传统齿轮测量技术的继承和发展。尤其是采用单面啮合、滚动点扫描测量的齿轮整体误差测量技术更具有测量信息丰富、测量速度快、测量精度更接近使用状态的特点,特别适合批量产品齿轮精度的检测与质量的控制。在汽车齿轮要求100%全部检测的态势下,这种由我国首先开发出来的齿轮整体误差测量技术得到了重视和推广
齿轮故障及典型的频谱和波形特征
齿轮故障:
齿磨损:齿轮磨损的较好指示不是齿轮啮合频率,而是齿轮的固有频率。
齿轮负荷大:一般情况下负载高时,会出现齿轮的很高的啮合频率及其谐频。
齿轮啮合间隙:齿轮啮合有间隙时啮合频率周围会出现转轴的边频带
齿轮偏心:会引起齿轮啮合频率和固有频率振动,同时会产生故障齿轮的边频带
齿轮不对中:齿轮不对中时一般会产生齿轮啮频率的高次谐波,且一倍频幅值较低而二倍三倍较高。
齿轮断齿或大块剥落:此时会在该齿轮转速频率和固有频率处产生较高振动,这时时域上会有明显的冲击
齿轮故障频谱和波形特征分析
1) 故障齿轮在啮合频率及其谐波频率上有较大的振动分量。
2) 在啮合频率及其谐波分量附近调制作用的边频带。由边频间距代表的调制频率可以是
a) 各轴转速(输入轴、输出轴、中间轴);
b) 外部转速或负荷的波动频率;
c) 波动啮合频率。即(啮合频率)/(主动齿轮与被动齿轮转速的公倍数)
d) 如果同时存在两种以上故障,则故障频率之和或差也可以成为调制频率,称为中间频率。
3) 对于螺线齿轮、斜齿轮和人字齿轮,轴向振动大,频谱特征与径向振动相同。
4) 仪器设置:分析频率为齿轮啮合频率的4倍左右。频谱(包括细化谱、倒频谱),800线。
由于齿轮箱频谱分析比较复杂,辨认比较困难。有效可行的方法是,针对每个齿轮箱,在其工作状态良好的情况下,采集得到基准的频谱,在状态监测和故障诊断中通过与基准频谱进行对比,来发现问题。对于轴承部位测量,如果各部位振动都很大,一般可能是齿轮问题,如果个别轴承部位振动大可能是轴承问题.
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