Sebességváltó hibák diagnosztizálása

1. A fogaskerekek rezgési jellemzői

A fogaskerekek az ipari gépek erőátvitelének alapvető elemei. A fogaskerekek fogainak összekapcsolódása eredendően zajos és vibráló folyamat. Az egészséges fogaskerekek nagyon tiszta és stabil rezgési jelet produkálnak, és az ettől való eltérések a kopás vagy a sérülés erős mutatói.

Rezgéselemzés egy rendkívül hatékony módszer a sebességváltó hibáinak nagyon korai szakaszban történő észlelésére, jóval azelőtt, hogy azok a sebességváltó katasztrofális meghibásodásához vezethetnének.

2. Fogaskerék-kapcsolási frekvencia (GMF)

A sebességváltó elemzésében a legfontosabb frekvencia a Fogaskerék-kapcsolási frekvencia (GMF)Ez az a sebesség, amellyel a fogaskerekek fogai egymásba kapcsolódnak.

GMF = Fogak száma a fogaskeréken × A fogaskerék forgási sebessége

Egy egészséges sebességváltóban a FFT spektrum egyértelmű csúcsot mutat a GMF-nél, gyakran néhány apróval felharmonikusok (2xGMF, 3xGMF). Ennek a GMF csúcsnak az amplitúdója a fogaskerekek terhelését jelzi. A magas GMF csúcs önmagában nem feltétlenül hibára utal, hanem inkább nagy terhelésre. A diagnózis kulcsa a GMF csúcs *körüli* frekvenciák vizsgálata.

3. Használat Oldalsávok hibák diagnosztizálására

Oldalsávok a leghatékonyabb eszközök a fogaskerék-problémák diagnosztizálására. Ezek apró csúcsok, amelyek a GMF és annak felharmonikusai mindkét oldalán jelennek meg. Az oldalsávok távolsága jelzi, hogy melyik tengelynél jelentkezik a probléma.

• Kopott vagy excentrikus fogaskerék: Ha egy fogaskerék kopott, excentrikus vagy gyártási hibás, akkor a forgási sebességénél modulálni fogja a GMF-et. Ez oldalsávokat hoz létre a GMF csúcs körül, amelyek a ... futási sebesség (1X) az adott fogaskerék tengelyének. Például, ha a GMF csúcs oldalsávjai elkülönülnek a bemenő tengely fordulatszámánál, akkor a hiba a bemenő fogaskeréken van.
• Fogkopás: Az általános fogkopást gyakran jelzi a GMF és felharmonikusainak amplitúdójának növekedése, amelyet a megfelelő fogaskerék 1X oldalsávjai kísérnek.
• Repedt vagy törött fog: Egyetlen repedt vagy törött fog erős rezgési csúcsot generál a fogaskerék egyszeres üzemi sebességénél, gyakran sok felharmonikussal. Emellett oldalsávokat is létrehoz a GMF körül, a fogaskerék üzemi sebességével egyenlítve. A időhullám itt is nagyon hasznos, mivel minden alkalommal, amikor a törött fog megpróbál kapcsolódni, egyértelmű, periodikus hatást fog mutatni.
• Fogaskerekek beállítási hibája: A fogaskerék-eltérés gyakran magas, kétszeres GMF felharmonikust mutat, ami néha nagyobb, mint az elsődleges GMF csúcs. Ezt a haladási sebességnél elosztott oldalsávok is kísérik.

4. Speciális elemzési technikák

Mivel a fogaskerék rezgése összetett lehet, gyakran alkalmaznak speciális technikákat:

• Időhullám-elemzés: Alapvető a törött fogak észleléséhez, amelyek ismétlődő, éles ütésekként jelentkeznek.
• Cepstrum elemzés: Egy olyan technika, amely a standard FFT spektrumban nehezen látható oldalsáv-családok egyértelműbb azonosítására szolgál.

5. A sebességváltó meghibásodásának szakaszai

A rezgéselemzés több szakaszon keresztül követheti nyomon a fogaskerék-meghibásodás előrehaladását:

1. 1. szakasz (korai): Kis oldalsávok jelennek meg a GMF körül. Az általános rezgési szint nem változhat.
2. 2. szakasz (mérsékelt): Az oldalsávok amplitúdója növekszik, és a GMF felharmonikusai megjelenhetnek saját oldalsávjaikkal.
3. 3. szakasz (súlyos): A GMF-nek és felharmonikusainak sok nagy oldalsávja lehet. A problémás fogaskerék 1X frekvenciája emelkedni kezdhet. A spektrum zajszintje megnő.
4. 4. szakasz (katasztrofális): A GMF eltűnhet, és helyét egy zajos, véletlenszerű rezgési jel veszi át, ahogy a fogak súlyosan károsodnak vagy elpusztulnak.

← Vissza a fő tartalomjegyzékhez