Krumpliaračių sukibimo dažnio supratimas
Krumpliaračių susikabinimo dažnis (GMF — taip pat vadinamas danties žingsnio arba danties susikirtimo dažniu) yra vibracija dažnis, generuojamas, kai dantraračių dantys susikerta ir išsiskiria sukimosi metu. Jis apskaičiuojamas dauginant dantraračio dantų skaičių iš to dantraračio sukimosi greičio: GMF = (number of teeth × rpm) / 60. GMF paprastai yra dominuojantis pikas pavarų dėžės vibracijos spektras, o jo amplitudė, harmonikos, and the šoninės juostos aplink jį pateikia išsamią informaciją apie dantraračių būklę — nusidėvėjimą, nesuderinimas, dantų defektus ir tepimo pakankamumą. Todėl GMF stebėjimas yra pavarų dėžės diagnostikos pagrindas ir svarbi nustatymo dalis pavarų defektai prieš jiem tapus gedimams.
1. Krumpliaračio tinklo dažnio skaičiavimas
Pagrindinė formulė
GMF gali būti apskaičiuotas iš bet kurio besisukančios poros nario, ir abu turi duoti tą patį atsakymą, nes dantys prasilenkia vienu bendru dažniu:
- GMF = Nkrumpliaratis × APS./min.krumpliaratis / 60 (iš pinijonų)
- GMF = Nkrumpliaratis × APS./min.krumpliaratis / 60 (iš dantraračio)
Abu du yra lygiaverčiai, nes greičių santykis yra atvirkštinis dantų skaičiaus santykiui. Atkreipkite dėmesį, kad GMF nėra paprastas bėgimo greitis harmoninis dydis — tai dantų skaičius, padaugintas iš veleno sūkių dažnio, todėl jis dažniausiai yra gerokai aukščiau už 1×.
Praktiniai pavyzdžiai
1 pavyzdys — Paprastas krumpliaračio dėžė
- Įvestis (krumpliaratis): 20 dantukų esant 1800 aps./min
- Išvestis (varantysis krumpliaratis): 60 dantukų esant 600 aps./min
- GMF = 20 × 1,800 / 60 = 600 Hz
- Patikrinkite: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓
2 pavyzdys — daugiapakopė reduktorius
- First stage: 18 teeth at 3,600 rpm → GMF₁ = 1,080 Hz
- Second stage: 25 dantys esant 1200 aps./min → GMF₂ = 500 Hz
- Third stage: 30 dantys esant 400 aps./min → GMF₃ = 200 Hz
- Spektras: rodo aiškų smailę kiekvienam pakopai, taip pat harmonikus ir šonines juostas.
Rankiniu būdu skaičiuoti kiekvieną pakopą yra nuobodu; šis Pavarų tinklelio dažnio skaičiuoklė iš karto grąžina GMF ir tikėtamą šoninių juostų intervalą, o Harmoninio dažnio skaičiuoklė padeda išdėstyti aplinkinius veleno sūkių dažnio orderius.
2. GMF vibracijos spektre
Sveikas krumpliaračių dėžė
- GMF peak: aiški, viena smailė ties apskaičiuotu dažniu.
- Amplitudė: vidutinė ir pastovi laikui bėgant.
- Harmonikos: 2×GMF ir 3×GMF gali būti, tačiau nedideli (mažiau nei ~25% GMF).
- Šoninės juostos: minimalus arba nėra.
- Shaft speeds: 1× smailės įvesties ir išvesties velenams yra gerokai žemiau GMF.
Nenormalūs požymiai
Didelė GMF amplitudė
Auganti GMF amplitudė laikui bėgant rodo bendrą krumpliaračių nusidėvėjimą, nesutapimą arba didelę apkrovą. Rekomenduojama dažniau stebėti ir planuoti patikrinimą.
Kelios GMF harmonikos
Ryškūs 2×GMF, 3×GMF ir 4×GMF smailės rodo dantų defektus, stiprų nusidėvėjimą arba blogą kontakto pobūdį — apskritai, kuo daugiau harmonikų atsiranda, tuo sunkesnė būklė.
Šoninės juostos aplink GMF
Šalutiniai dažniai yra GMF moduliacija veleno greičiu, ir jie tiksliai nurodo, kuris kuris krumpliaratis yra gedimo šaltinis:
- Pinionaus šalinės juostos: GMF ± įėjimo veleno sukimosi greitis → vedančiojo krumpliaračio defektas.
- Krumpliaračio šalinės juostos: GMF ± išvestinio veleno greitis → defektas ant varomojo krumpliaračio.
- Kelios šoninės juostos: GMF ± n×(veleno sukimosi greitis) → lokalūs dantų defektai.
- Asimetrinės šoninės juostos: stipresnis vienoje pusėje → ekscentriškas krumpliaratis arba nevienodas dantų žingsnis.
3. Diagnozės aiškinimas
Būsenos vertinimas iš pirmo žvilgsnio
| Būklė | GMF amplitudė | Harmonikos | Šoninės juostos |
|---|---|---|---|
| New / good | Žemas, stabilus | Minimalus (< 25 % GMF) | Nėra arba labai mažas |
| Normal wear | Vidutinis, laipsniškas padidėjimas | 2×GMF yra, bet mažas | Atsiranda mažos šalinės juostos |
| Moderate wear | Didelis, vis dar didėjantis | 2×, 3× matomas GMF | Aiškios šalinės juostos esant ± veleno dažniams |
| Smarkus susidėvėjimas / pažeidimas | Labai aukštai | Kelios harmonikos (4×, 5×+) | Kelios šoninių juostų šeimos |
| Lokalizuotas defektas | Vidutinis | Dabartis | Stiprios, reguliariai išdėstytos šoninės juostos |
Specifiniai gedimų parašai
- Pavarų nesutapimas: aukštos 2×GMF ir 3×GMF harmonikos, dažnai su padidėjusia ašinė vibracija; ištaisoma iš naujo sulyginant krumpliarčius.
- Ekscentriškas krumpliaratis: ryškūs šalutiniai dažniai ties ±1× ekscentriško krumpliaračio veleno greičiu, kai dantų kontaktas kinta vieną kartą per apsisukimą — laiko signale matoma kaip amplitudės moduliacija laiko bangos forma.
- Sulūžęs arba įtrūkęs dantis: didelės amplitudės šalutiniai dažniai veleno greičio intervalais, vienas smūgis per gedusio krumpliaračio apsisukimą, impulsai laiko signale ir sparčiai auganti amplitudė.
- Nepakankamas tepimas: padidėjusi GMF amplitudė dėl padidėjusios trinties, didėjantis aukštadažnis triukšmas ir temperatūros kilimas reduktoriuje.
Dėl aukštos tarpogramos iš laisvumas gali dar labiau iškreipti šiuos požymius, leisdamas dantims barbenti kiekvieno užsikabinimo metu.
4. GMF ir struktūrinė rezonansas
GMF dažnai patenka į juostą, kuri gali sužadinti struktūrinius lenkimo modus, sustiprinant tai, kas kitaip būtų nedidelis šaltinis:
- Tipinis GMF: 200–2 000 Hz pramoniniams reduktoriams.
- Rėmo savieji dažniai: dažnai 50–500 Hz.
- The risk: GMF arba viena iš jo harmonikų sutampa su korpuso ar rėmo struktūrinis rezonansas.
- The result: garsus krumpliaračių ūžimas ir per didelė korpuso vibracija.
- The fixes: sustandinti korpusą, pridėti slopinimą arba pakeisti dantų skaičių, kad GMF pasislinktų nuo rezonanso.
5. Stebėjimo strategijos kūrimas
Bazinė lygio nustatymas ir tendencijų analizė
Užregistruokite GMF amplitudę — kartu su įprastais harmonikų ir šoninių juostų lygiais — kai pavarų dėžė yra nauja arba ką tik suremontuota, ir naudokite ją kaip etalono pagrindą viskam, kas seka. Naudingiausios stebimos parametrų tendencijos yra:
- GMF amplitudė: pagrindinis bendros pavarų būklės rodiklis.
- Harmoniniai santykiai: a rising 2×GMF/GMF or 3×GMF/GMF signals deterioration.
- Šalutinės juostos energija: bendra šoninių juostų šeimų amplitudė.
- Aukšto dažnio komponentai: plačiajuostė energija 5–50 kHz diapazone atspindi dantų paviršiaus būklę.
Signalizacijos lygiai
- Įspėjimas: GMF amplitudė esant 2× baziniu lygiu.
- Signalizacija: GMF amplitudė esant 4× baziniu lygiu arba bet koks staigus padidėjimas.
- Kritinis: daugybė stiprių harmonikų, plačios šalutinės juostos arba 10× bazinis lygis.
GMF matavimas lauko sąlygomis
Norint tiksliai užfiksuoti GMF, jo harmonikus ir šonines juostas, reikia pakankamai didelio pralaidumo ir skiriamosios gebos, kad būtų galima atskirti artimas spektro linijas. Nešiojamasis dviejų kanalų analizatorius, pavyzdžiui, Balanset-1A užfiksuoja pavarų dėžės spektrą ir laiko bangos formą vietoje, todėl inžinierius gali tiesiogiai nuskaityti GMF smailę ir jos šoninių juostų šeimas — o ten, kur augantis 1× rodo, kad prikabintas ventiliatorius arba sankaba taip pat prarado balansą, atlikti lauko balansavimą to paties vizito metu. Taip naudojama, krumpliaračių perjungimo dažnio analizė aptinka pavarų problemas kur kas anksčiau nei įvyksta katastrofinis gedimas, paversdama neplaninį gedimą suplanuotu techninės priežiūros darbu.
