振動監(jiān)測理論
機械振動是指物體在平衡點附近往復周期變化的運動。機械設備的振動是設備結構對動態(tài)交變載荷作用的一種響應形式。振動具有普遍性,所有承受變化載荷的機械設備都存在振動現(xiàn)象。彈性結構在各種內外部載荷作用下產生彈性形變,并以固體聲形式在結構中傳播,到達設備表面而產生振動。齒輪減速器的振源、傳播途徑和振動及聲輻射示意圖。機械設備的振動響應特征既取決于輸入激勵,也受到傳遞途經(jīng)的影響。不同類型的載荷激勵,不同的傳遞途徑,導致振動響應信號的特征不同。當零部件發(fā)生故障時,激勵發(fā)生變化,結構振動狀態(tài)也將發(fā)生相應變化。通過監(jiān)測結構振動,可以實現(xiàn)健康狀態(tài)評估與診斷。
一)齒輪減速機振動
1.齒輪振動產生機理
嚙合齒輪副在工作中受到外部和內部激勵作用,外部激勵主要是驅動軸的輸入轉矩和輸出軸負載轉矩的變化等。內部激勵包括齒輪嚙合過程的變剛度激勵、傳遞誤差激勵和嚙合沖擊激勵等。
變剛度激勵
一般情況下嚙合齒輪副的重合度不是整數(shù),輪齒嚙合過程中同時參與嚙合的齒對數(shù)隨著嚙合過程的進行不斷變化,因而輪齒的綜合嚙合剛度也是周期變化的。輪齒在A點開始嚙合,主動輪輪齒的齒根***先進入嚙合,彈性變形較??;從動輪輪齒的齒頂處***先進入嚙合,彈性變形較大。