기어 메시 주파수란 무엇입니까? 기어박스 진단 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" 기어 메시 주파수란 무엇입니까? 기어박스 진단 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

기어 메시 주파수란 무엇인가요? 기어박스 진단

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기어 메시 주파수 이해

정의: 기어 메시 주파수란 무엇인가?

기어 메시 주파수 (GMF, 치아 메시 주파수 또는 치아 결합 주파수라고도 함)는 진동 기어 회전 중 기어 이가 맞물리고 이탈할 때 발생하는 주파수입니다. GMF는 기어의 이 개수에 회전 속도를 곱하여 계산합니다(GMF = 이 개수 × RPM / 60). GMF는 이가 맞물리는 속도를 나타내며, 일반적으로 기어박스 진동 스펙트럼에서 지배적인 주파수입니다.

GMF를 이해하고 모니터링하는 것은 기어박스 진단에 필수적입니다., 배음, 그리고 측파대 GMF 피크의 경우 마모, 정렬 불량, 치아 결함, 윤활 적절성을 포함한 기어 상태에 대한 자세한 정보를 제공합니다.

기어 메시 주파수 계산

기본 공식

GMF는 맞물리는 쌍의 기어 중 하나에서 계산할 수 있습니다.

  • GMF = N날개 × 분당 회전수날개 / 60 (피니언 사용)
  • GMF = N기어 × 분당 회전수기어 / 60 (장비를 사용하여)
  • 두 방법 모두 동일한 결과를 제공합니다(이빨이 서로 맞물리므로 반드시).

계산 예시

예제 1: 간단한 기어박스

  • 입력(피니언): 1800 RPM에서 20개의 이빨
  • 출력(기어): 600RPM에서 60개의 이빨
  • GMF = 20 × 1800 / 60 = 600Hz
  • 인증: 60 × 600 / 60 = 600Hz ✓

예제 2: 다단 기어박스

  • 첫 번째 단계: 3600 RPM에서 18개의 이빨 → GMF₁ = 1080 Hz
  • 두 번째 단계: 1200 RPM에서 25개의 이빨 → GMF₂ = 500 Hz
  • 세 번째 단계: 400 RPM에서 30개의 이빨 → GMF₃ = 200 Hz
  • 스펙트럼: 3개 주파수 모두에서 피크와 고조파 및 측파대를 표시합니다.

진동 스펙트럼의 GMF

정상(건강) 기어박스

  • GMF 피크: 계산된 주파수에서 명확한 피크
  • 진폭: 중간, 시간이 지남에 따라 일관됨
  • 배음: 2×GMF 및 3×GMF가 존재할 수 있지만 진폭은 낮습니다(< GMF의 25%)
  • 측대역: 최소 또는 부재
  • 샤프트 속도: GMF보다 낮은 입력 및 출력 샤프트에 대한 1× 피크

문제를 나타내는 비정상적인 서명

높은 GMF 진폭

  • 원인: 일반적인 기어 마모, 정렬 불량, 높은 하중
  • 지시자: 시간이 지남에 따라 증가하는 GMF 진폭
  • 행동: 모니터링 빈도 증가, 검사 계획

다중 GMF 고조파

  • 원인: 기어 이빨 결함, 심한 마모, 접촉 패턴 불량
  • 무늬: 유의미한 진폭을 갖는 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF
  • 심각성: 고조파가 많을수록 상태가 더 심각해집니다.

GMF 주변의 측대파

사이드밴드는 샤프트 속도에 따른 GMF의 변조입니다.

  • 피니언 사이드밴드: GMF ± 입력 샤프트 속도 → 피니언 결함을 나타냅니다.
  • 기어 사이드밴드: GMF ± 출력 샤프트 속도 → 기어 결함을 나타냅니다.
  • 다중 측파대: GMF ± n×(샤프트 속도) 여기서 n = 1, 2, 3… → 특정 치아 결함
  • 비대칭 측대파: 한쪽이 더 강하다는 것은 편심 기어 또는 이빨 간격이 다르다는 것을 나타냅니다.

진단 해석

장비 상태 평가

상태 GMF 진폭 배음 측대역
새로운/좋은 낮음, 안정적 최소 (< GMF의 25%) 없거나 매우 작음
정상적인 마모 중간, 점진적 증가 2×GMF가 존재하지만 낮음 작은 측파대가 나타날 수 있습니다.
중간 정도의 마모 높고 지속적인 증가 2×, 3×GMF 가시광선 명확한 측대역 ± 샤프트 주파수
심각한 마모/손상 매우 높음 다중 고조파(4×, 5×+) 다중 측파대 패밀리
국소적 결함 보통의 현재의 강력하고 규칙적으로 간격이 있는 측파대

특정 오류 시그니처

기어 정렬 불량

  • 높은 2×GMF 및 3×GMF 고조파
  • 축 진동이 높아질 수 있습니다
  • 기어 정렬 보정으로 개선됨

편심 기어

  • 편심기어의 ±1× 샤프트 속도에서 강한 측대역
  • 치아 접촉은 회전당 한 번씩 변합니다.
  • 시간 파형에서 진폭 변조를 볼 수 있습니다.

부러지거나 금이 간 치아

  • 샤프트 속도 간격에서 높은 진폭 측대역
  • 결함이 있는 기어의 회전당 1회의 충격
  • 시간 파형에서 충동적 이벤트를 보여줄 수 있습니다.
  • 빠른 진폭 성장

부적절한 윤활

  • 마찰 증가로 인한 GMF 진폭 증가
  • 고주파 소음 증가
  • 기어박스 온도 상승

GMF와 구조 공명

GMF는 종종 구조적 공명을 일으키는 범위에 속합니다.

  • 일반적인 GMF: 산업용 기어박스의 경우 200~2000Hz
  • 프레임 자연 주파수: 종종 50-500Hz
  • 어울리는: GMF 또는 고조파는 프레임 또는 하우징 공진을 자극할 수 있습니다.
  • 결과: 기어 소리가 크고 케이싱 진동이 심함
  • 솔루션: 하우징을 강화하고, 댐핑을 추가하고, 기어 이빨 수를 변경합니다(GMF 변경).

모니터링 전략

기준선 설정

  • 기어박스가 새 것이거나 새로 점검되었을 때 GMF 진폭을 기록합니다.
  • 정상적인 고조파 및 측파대 레벨을 문서화합니다.
  • 알람 한계 설정(일반적으로 기준선의 2~3배)

추세 매개변수

  • GMF 진폭: 전반적인 기어 상태의 주요 지표
  • 고조파 비율: 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF 증가는 악화를 나타냅니다.
  • 사이드밴드 에너지: 측파대 진폭의 합
  • 고주파 콘텐츠: 5~50kHz 범위의 광대역 에너지(기어 표면 상태)

알람 레벨

  • 알리다: GMF 진폭 2× 기준선
  • 경보: GMF 진폭 4× 기준선 또는 급격한 증가
  • 비판적인: 여러 개의 강한 고조파, 광범위한 측파대 또는 10배 기준선

기어 메시 주파수는 기어박스 상태 모니터링 및 진단의 기초입니다. GMF 계산, 정상 및 비정상 스펙트럼 패턴, 그리고 고조파와 측파대의 진단적 중요성을 이해하면 심각한 고장이 발생하기 훨씬 전에 기어 문제를 효과적으로 감지하여 계획된 유지보수를 수행하고 값비싼 생산 손실을 방지할 수 있습니다.

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