齒輪箱的設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的故障分析

時(shí)間：2014-01-23作者：深圳市兆威機(jī)電有限公司瀏覽：142

 齒輪箱的設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的故障分析

  由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的特殊要求，所以用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱要求體積小、重量輕、性能優(yōu)良、運(yùn)行可靠、故障率低等特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)是機(jī)械設(shè)備中較為常用的傳動(dòng)方式之一，風(fēng)電齒輪箱運(yùn)行狀態(tài)是否正常關(guān)系到整臺(tái)機(jī)組的工作狀況。據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，齒輪箱發(fā)生的故障有40%的原因是由于齒輪箱設(shè)計(jì)、制造、裝配及原材料等因素引起的；另外有43%的原因是因?yàn)橛脩艟S護(hù)不及時(shí)和操作不當(dāng)引起的，17%的原因是由周圍相鄰條件的故障或缺陷引起的。通過一系列的數(shù)據(jù)表明，為了確保風(fēng)電齒輪箱能夠安全、正常地運(yùn)行，提高齒輪傳動(dòng)的可靠性，一方面需要改進(jìn)設(shè)計(jì)、提高加工制造精度以及改善裝配質(zhì)量，另一方面則必須提高運(yùn)行管理和維護(hù)水平，要對(duì)齒輪傳動(dòng)裝置進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷。

  統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，齒輪箱中發(fā)生故障的主要部件是軸承、軸、箱體和緊固件，其中軸承的所占的比列達(dá)到了20%。由此可見，在齒輪箱中齒輪本身的故障所占比重大。說明在齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪本身的制造、裝配質(zhì)量及其運(yùn)行維護(hù)水平是關(guān)鍵問題。齒輪在機(jī)械加工中是一種高度復(fù)雜的成形零件，而在高速重載下運(yùn)行的齒輪、其工作條件又相對(duì)比其他零部件惡劣，特別是風(fēng)電齒輪箱較是如此。

  齒輪箱的故障診斷方法大體上可分為兩大類，一類是通過齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音和油溫等動(dòng)態(tài)信號(hào)，運(yùn)用信號(hào)處理方法來完成故障分析、診斷；另一類是根據(jù)摩擦磨損理論，通過潤(rùn)滑油液分析來達(dá)到故障診斷的目的。主要是通過分析潤(rùn)滑油里金屬的成分來預(yù)測(cè)是那一部分的材料，從而判斷是否屬于正?，F(xiàn)象。

  傳動(dòng)齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于其本身制造不良、操作維護(hù)不善等，均可能導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生故障。因此，齒輪故障可劃分為兩大類：一類是由制造和裝配等原因造成的，比如齒輪誤差、齒輪與內(nèi)孔不同心等；另一類是齒輪由于長(zhǎng)期運(yùn)行而形成的，通常輪齒的表面承受的載荷很大，兩嚙合輪齒之間既有相對(duì)滾動(dòng)又有相對(duì)滑動(dòng)，而且相對(duì)滑動(dòng)的摩擦力在齒輪節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的方向相反，從而出現(xiàn)了力的脈動(dòng)，于是在長(zhǎng)期運(yùn)行中將導(dǎo)致齒輪表面發(fā)生點(diǎn)蝕、疲勞剝落、磨損等。
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