A fogaskerék-kapcsolási frekvencia megértése
Definíció: Mi a fogaskerék-háló frekvenciája?
Fogaskerék-kapcsolási frekvencia (GMF, más néven fogháló-frekvencia vagy fogak összekapcsolódási gyakorisága) a rezgés A fogaskerék forgása során a fogaskerekek fogainak összekapcsolódása és érintkezésből való kilépése által keltett frekvencia. Kiszámítása a fogaskerék fogainak számának és a forgási sebességének szorzataként történik (GMF = fogak száma × RPM / 60). A GMF azt a sebességet jelöli, amellyel a fogak összeilleszkednek, és jellemzően ez a domináns frekvencia a sebességváltó rezgési spektrumában.
A GMF megértése és monitorozása alapvető fontosságú a sebességváltó diagnosztikájánál, mivel az amplitúdó, felharmonikusok, és oldalsávok A GMF csúcs részletes információkat nyújt a fogaskerék állapotáról, beleértve a kopást, a beállítási hibákat, a foghibákat és a kenés megfelelőségét.
A fogaskerék-kapcsolási frekvencia kiszámítása
Alapképlet
A GMF kiszámítható bármelyik fogaskerékpárból egy kapcsolási rajz alapján:
- GMF = Nfogaskerék × Fordulatszámfogaskerék / 60 (fogaskerék használatával)
- GMF = Nfelszerelés × Fordulatszámfelszerelés / 60 (felszerelés használatával)
- Mindkét módszer ugyanazt az eredményt adja (szükségszerűen, mivel a fogak összekapaszkodnak)
Példaszámítások
1. példa: Egyszerű sebességváltó
- Bemenet (fogaskerék): 20 fog 1800 fordulat/percnél
- Kimenet (sebességfokozat): 60 fog 600 fordulat/percnél
- GMF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
- Ellenőrzés: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓
2. példa: Többfokozatú sebességváltó
- Első szakasz: 18 fog 3600 RPM-en → GMF₁ = 1080 Hz
- Második szakasz: 25 fog 1200 ford/perc fordulatszámon → GMF₂ = 500 Hz
- Harmadik szakasz: 30 fog 400 fordulat/perc mellett → GMF₃ = 200 Hz
- Spektrum: Mindhárom frekvencián csúcsokat mutat, valamint felharmonikusokat és oldalsávokat
GMF a rezgésspektrumokban
Normál (egészséges) sebességváltó
- GMF csúcs: Tiszta csúcs a számított frekvencián
- Amplitúdó: Mérsékelt, időben állandó
- Felharmonikusok: 2×GMF és 3×GMF is jelen lehet, de alacsony amplitúdójú (< 25% GMF)
- Oldalsávok: Minimális vagy hiányzik
- Tengelysebességek: 1× csúcsértékek a be- és kimenő tengelyeknél alacsonyabbak, mint a GMF
Problémákat jelző rendellenes aláírások
Nagy GMF amplitúdó
- Ok: Általános fogaskerék-kopás, beállítási hibák, nagy terhelések
- Indikátor: A GMF amplitúdója idővel növekszik
- Akció: Növelje a monitorozás gyakoriságát, tervezze meg az ellenőrzést
Többszörös GMF harmonikusok
- Ok: Fogaskerék-hibák, erős kopás, rossz érintkezési minta
- Minta: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF jelentős amplitúdókkal
- Súlyosság: Több felharmonikus = súlyosabb állapot
Oldalsávok a GMF körül
Az oldalsávok a GMF tengelysebesség általi modulációját jelentik:
- Fogaskerék oldalsávok: GMF ± bemenő tengely fordulatszám → fogaskerék-hibákat jelez
- Oldalsávok a sebességváltóhoz: GMF ± kimenőtengely-fordulatszám → hajtóműhibákat jelez
- Több oldalsáv: GMF ± n×(tengelyfordulatszám), ahol n = 1, 2, 3… → specifikus foghibák
- Aszimmetrikus oldalsávok: Az egyik oldalon erősebb has excentrikus fogaskereket vagy egyenlőtlen fogtávolságot jelez
Diagnosztikai értelmezés
Felszerelés állapotfelmérése
| Állapot | GMF amplitúdó | Felharmonikusok | Oldalsávok |
|---|---|---|---|
| Új/Jó | Alacsony, stabil | Minimális (< 25% GMF) | Hiányzik vagy nagyon kicsi |
| Normál kopás | Mérsékelt, fokozatos növekedés | 2×GMF jelen van, de alacsony | Kis oldalsávok jelenhetnek meg |
| Mérsékelt kopás | Magas, folyamatos növekedés | 2×, 3×GMF látható | Tiszta oldalsávok ± tengelyfrekvenciák |
| Súlyos kopás/károsodás | Nagyon magas | Többszörös felharmonikusok (4×, 5×+) | Több oldalsávos család |
| Lokalizált hiba | Mérsékelt | Jelenlegi | Erős, egyenletesen elosztott oldalsávok |
Specifikus hibajelzések
Fogaskerék-eltolódás
- Magas 2×GMF és 3×GMF harmonikusok
- Az axiális rezgés fokozódhat
- Javítva a sebességváltó beállításának korrekciójával
Excentrikus fogaskerék
- Erős oldalsávok az excenteres fogaskerék ±1× tengelysebességénél
- A fogak érintkezése fordulatonként egyszer változik
- Az amplitúdómoduláció időbeli hullámformában látható
Törött vagy repedt fog
- Nagy amplitúdójú oldalsávok tengelysebesség-távolságnál
- Egy ütés a hibás fogaskerék fordulatánként
- Impulzív eseményeket mutathat időhullám-formában
- Gyors amplitúdó növekedés
Nem megfelelő kenés
- Megnövekedett GMF amplitúdó a megnövekedett súrlódás miatt
- Nagyfrekvenciás zajnövekedés
- Hőmérséklet-emelkedés a sebességváltóban
GMF és strukturális rezonancia
A GMF gyakran olyan tartományba esik, amely strukturális rezonanciákat gerjeszt:
- Tipikus GMF: 200-2000 Hz ipari sebességváltókhoz
- Keret természetes frekvenciái: Gyakran 50-500 Hz
- Egyezés: A GMF vagy a harmonikusok gerjeszthetik a keret vagy a ház rezonanciáit
- Eredmény: Hangos fogaskerék-bőgés, túlzott házrezgés
- Megoldás: Házmerevítés, csillapítás hozzáadása, fogszám változtatása (GMF módosítása)
Monitoring stratégia
Alapvonal létrehozása
- GMF amplitúdó rögzítése új vagy frissen felújított sebességváltó esetén
- Dokumentálja a normál harmonikus és oldalsávi szinteket
- Riasztási határértékek meghatározása (jellemzően 2-3-szoros alapérték)
Trendparaméterek
- GMF amplitúdó: A felszerelés általános állapotának elsődleges mutatója
- Harmonikus arányok: A 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF növekedés romlást jelez
- Oldalsávi energia: Az oldalsáv-amplitúdók összege
- Nagy gyakoriságú tartalom: Szélessávú energia 5-50 kHz tartományban (sebességváltó felületének állapota)
Riasztási szintek
- Éber: GMF amplitúdó 2× alapvonal
- Riasztás: GMF amplitúdó 4× alapérték vagy gyors növekedés
- Kritikai: Több erős felharmonikus, kiterjedt oldalsávok vagy 10× alapvonal
A fogaskerék-kapcsolási frekvencia a sebességváltó állapotfelügyeletének és diagnosztikájának alapja. A GMF számításának, a normál és abnormális spektrális mintázatok, valamint a felharmonikusok és oldalsávok diagnosztikai jelentőségének megértése lehetővé teszi a fogaskerék-problémák hatékony észlelését jóval a katasztrofális meghibásodás előtt, lehetővé téve a tervezett karbantartást és megelőzve a költséges termelési veszteségeket.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 