Forståelse af gearnetfrekvens

Enheder

Bærbar afbalanceringsenhed og vibrationsanalysator Balanset-1A.

$2,347.12 Den oprindelige pris var: $2,347.12.$1,901.46Den aktuelle pris er: $1,901.46.

Dele

Vibrationssensor

$106.96 Den oprindelige pris var: $106.96.$71.30Den aktuelle pris er: $71.30.

Dele

Optisk sensor (laser-tachometer)

$147.36 Den oprindelige pris var: $147.36.$83.19Den aktuelle pris er: $83.19.

Enheder

Balanset-4

$8,084.78

Dele

Magnetisk stativ i størrelse 60 kgf

$54.67

Dele

Reflekterende tape

$11.88

Enheder

Dynamisk afbalancering "Balanset-1A" OEM.

$2,061.90 Den oprindelige pris var: $2,061.90.$1,663.78Den aktuelle pris er: $1,663.78.

Definition: Hvad er gearnetfrekvens?

Gearindgrebsfrekvens (GMF, også kaldet tandindgrebsfrekvens eller tandindgrebsfrekvens) er vibrationer frekvens genereret af indgrebet af tandhjulstænder, når de går i og ud af kontakt under tandhjulsrotation. Den beregnes som antallet af tænder på et tandhjul ganget med dets rotationshastighed (GMF = antal tænder × omdr./min. / 60). GMF repræsenterer den hastighed, hvormed tænderne går i indgreb med hinanden, og er typisk den dominerende frekvens i gearkassens vibrationsspektre.

Forståelse og overvågning af GMF er fundamentalt for gearkassediagnostik, fordi amplituden, harmoniske, og sidebånd af GMF-toppen giver detaljerede oplysninger om gearets tilstand, herunder slid, skævhed, tanddefekter og tilstrækkelig smøring.

Beregning af gearindgrebsfrekvens

Grundlæggende formel

GMF kan beregnes ud fra begge gear i et indgribende par:

• GMF = N_tandhjul × omdrejninger i minuttet_tandhjul / 60 (ved brug af tandhjul)
• GMF = N_gear × omdrejninger i minuttet_gear / 60 (ved brug af udstyr)
• Begge metoder giver det samme resultat (skal, da tænderne går i indgreb)

Eksempelberegninger

Eksempel 1: Simpel gearkasse

• Indgang (tandhjul): 20 tænder ved 1800 omdr./min.
• Udgang (gear): 60 tænder ved 600 omdr./min.
• GMF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
• Bekræftelse: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓

Eksempel 2: Flertrinsgearkasse

• Første fase: 18 tænder ved 3600 o/min → GMF₁ = 1080 Hz
• Anden fase: 25 tænder ved 1200 o/min → GMF₂ = 500 Hz
• Tredje fase: 30 tænder ved 400 o/min → GMF₃ = 200 Hz
• Spektrum: Vil vise toppe ved alle tre frekvenser plus harmoniske og sidebånd

GMF i vibrationsspektre

Normal (sund) gearkasse

• GMF-peak: Klar top ved beregnet frekvens
• Amplitude: Moderat, ensartet over tid
• Harmoniske: 2×GMF og 3×GMF kan være til stede, men med lav amplitude (< 25% af GMF)
• Sidebånd: Minimal eller fraværende
• Akselhastigheder: 1× toppe for indgangs- og udgangsaksler lavere end GMF

Unormale signaturer, der indikerer problemer

Høj GMF-amplitude

• Årsag: Generelt gearslid, forkert justering, høje belastninger
• Indikator: GMF-amplitude stiger over tid
• Handling: Øg overvågningsfrekvensen, planlæg inspektion

Flere GMF-harmoniske

• Årsag: Tanddefekter, kraftigt slid, dårligt kontaktmønster
• Mønster: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF med betydelige amplituder
• Sværhedsgrad: Flere harmoniske svingninger = mere alvorlig tilstand

Sidebånd omkring GMF

Sidebånd er modulering af GMF ved akselhastigheder:

• Tandhjuls sidebånd: GMF ± indgangsakselhastighed → indikerer tandhjulsfejl
• Gear sidebånd: GMF ± udgangsakselhastighed → indikerer gearfejl
• Flere sidebånd: GMF ± n×(akselhastighed) hvor n = 1, 2, 3… → specifikke tanddefekter
• Asymmetriske sidebånd: Stærkere på den ene side indikerer excentrisk gear eller ulige tandafstand

Diagnostisk fortolkning

Vurdering af gearets tilstand

Tilstand	GMF-amplitude	Harmoniske	Sidebånd
Ny/God	Lav, stabil	Minimal (< 25% af GMF)	Fraværende eller meget lille
Normalt slid	Moderat, gradvis stigning	2×GMF til stede, men lav	Små sidebånd kan forekomme
Moderat slid	Høj, fortsat stigning	2×, 3×GMF synlig	Klare sidebånd ± akselfrekvenser
Alvorlig slitage/skade	Meget høj	Flere harmoniske (4×, 5×+)	Flere sidebåndsfamilier
Lokaliseret defekt	Moderat	Nuværende	Stærke, regelmæssigt fordelte sidebånd

Specifikke fejlsignaturer

Gearforskydning

• Høje 2×GMF- og 3×GMF-harmoniske
• Aksial vibration kan være forhøjet
• Forbedret ved korrektion af gearjustering

Excentrisk gear

• Stærke sidebånd ved ±1× akselhastighed for excentrisk gear
• Tandkontakten varierer én gang pr. omdrejning
• Kan se amplitudemodulation i tidsbølgeform

Brækket eller revnet tand

• Sidebånd med høj amplitude ved akselhastighedsafstand
• Ét stød pr. omdrejning af defekt gear
• Kan vise impulsive hændelser i tidskurveform
• Hurtig amplitudevækst

Utilstrækkelig smøring

• Forhøjet GMF-amplitude fra øget friktion
• Forøgelse af højfrekvent støj
• Temperaturstigning i gearkassen

GMF og strukturel resonans

GMF falder ofte inden for et område, der exciterer strukturelle resonanser:

• Typisk GMF: 200-2000 Hz til industrielle gearkasser
• Naturlige rammefrekvenser: Ofte 50-500 Hz
• Matchende: GMF eller harmoniske svingninger kan excitere resonanser i stel eller hus
• Resultat: Høj gearhyl, overdreven vibration i huset
• Løsning: Afstivning af huset, tilføjelse af dæmpning, ændring af tandantal (ændring af GMF)

Overvågningsstrategi

Basislinjeetablering

• Registrer GMF-amplitude, når gearkassen er ny eller nyligt renoveret
• Dokumentér normale harmoniske og sidebåndsniveauer
• Etabler alarmgrænser (typisk 2-3 gange baseline)

Trendparametre

• GMF-amplitude: Primær indikator for gearets samlede tilstand
• Harmoniske forhold: 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF stigning indikerer forværring
• Sidebåndsenergi: Sum af sidebåndsamplituder
• Højfrekvent indhold: Bredbåndsenergi i området 5-50 kHz (gearoverfladetilstand)

Alarmniveauer

• Alert: GMF-amplitude 2× baseline
• Alarm: GMF-amplitude 4× baseline eller hurtig stigning
• Kritisk: Flere stærke harmoniske, omfattende sidebånd eller 10× baseline

Gearindgrebsfrekvens er grundlaget for overvågning og diagnosticering af gearkassers tilstand. Forståelse af GMF-beregning, normale vs. unormale spektralmønstre og den diagnostiske betydning af harmoniske og sidebånd muliggør effektiv detektion af gearproblemer længe før katastrofale fejl, hvilket muliggør planlagt vedligeholdelse og forhindrer dyre produktionstab.

---

← Tilbage til hovedindekset