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超声波检测仪之设备*常见故障的识别（9）
齿轮故障产生的振动
证实是否为齿轮故障，相对比较容易，超声波检测仪因为齿轮故障振动频率一般都等于齿轮啮合频率或者齿轮啮合频率的谐波频率。齿轮啮合频率等于齿轮齿数乘以转速。例如，齿轮有100个齿，转速为3600 RPM，齿轮啮合基频为360,000 CPM（100齿×3600 RPM=360,000 CPM）。
从齿廓、同心度、啮合特性来讲，不可能加工出上乘的齿轮，因此，超声波检测仪对所有齿轮传动系统进行与齿轮相关的振动监测是很有必要的。一旦发现齿轮啮合频率或者其谐波频率的振动过大，就必须进行分析，以确定原因并加以修复，超声波检测仪既可以避免故障发生，也可以延长设备寿命。
下面是对齿轮和齿轮传动系统主要故障进行分析的概要：
1. 经验已经说明一些重要齿轮故障，如齿轮磨损、齿轮不对中、齿隙过大，并不会造成齿轮啮合基频的振幅显著增大。超声波检测仪许多案例，齿轮故障常常导致齿轮啮合基频的谐倍频显著增加，如齿轮啮合基频的2×、3×。对于齿轮故障频率为齿轮啮合基频的倍数，可以这样解释：当齿轮发生故障，每一个轮齿啮合会产生几次冲击或激振力。事实上，已经检测到许多齿轮磨损故障导致了2×、3×甚至更高倍数齿轮啮合基频振动的显著增加，而齿轮啮合基频的振动只有少许变化，或者没有变化。如果振动分析者只关注齿轮啮合频率，就可能发现不了严重的齿轮故障。
2. 齿轮故障不仅会造成齿轮啮合基频的倍频振动增大，而且在齿轮转动频率两边常常有边带出现。
如果两个齿轮都有缺陷，或者假设齿轮不对中，超声波检测仪那么高速齿轮和低速齿轮旋转频率周围都会出现边带频率。换句话说，边带频率可以帮助识别发生故障的齿轮。
3. 其它一些机械故障，如齿轮箱变形、轴承磨损等，也会导致齿轮啮合频率以及它的谐波频率的振动。当发现齿轮振动显著时，在确定是齿轮故障之前必须排除其它机械故障的可能。
4. 齿轮磨损、齿隙过大这些齿轮故障，都会在轮齿之间产生很高的冲击力，激起齿轮、轴系、轴承以及其它设备部件超声波检测仪的固有频率。结果产生一个杂乱且随机的高频振动，频率范围为20,000 CPM～150,000 CPM，这同轴承滚动体缺陷产生的冲击力的频率范围十分相似。但是，轴承故障产生的高频振动固定于某一个损坏的轴承上，而齿轮故障将显示在所有的轴承上。
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