Vad är jakttandfrekvens? Kuggmönsterupprepning • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer Vad är jakttandfrekvens? Kuggmönsterupprepning • Bärbar balanserare, vibrationsanalysator "Balanset" för dynamisk balansering av krossar, fläktar, mulchers, skruvar på skördetröskor, axlar, centrifuger, turbiner och många andra rotorer

Vad är jakttandfrekvens? Kugghjulsmönsterupprepning

Publicerad av admin på

Förstå jakttändernas frekvens

Definition: Vad är jakttandfrekvens?

Jakttändernas frekvens (HTF, även kallad monteringsfasfrekvens eller största gemensamma divisorfrekvens) är en lågfrekvent vibration komponent i kugghjulspar som representerar den hastighet med vilken samma individuella tänder på pinjongen och kugghjulet kommer i kontakt med varandra igen. Denna frekvens bestäms av den största gemensamma delaren (GCD) av antalet tänder på varje kugghjul och visas som en moduleringsfrekvens som skapar sidband runt kugghjulsingreppsfrekvens (GMF).

Frekvensen av jakttänder är diagnostiskt signifikant eftersom vibrationer vid högtrycksrörelsen indikerar problem med specifika individuella tänder (såsom en sprucken tand, lokalt slitage eller excentricitet) snarare än det allmänna kugghjulets skick, vilket hjälper till att fastställa den exakta platsen och typen av kugghjulsdefekter.

Matematisk grund

Beräkningsmetod

HTF beräknas med hjälp av den största gemensamma delaren (GCD) av antalet tänder:

Formel

  • HTF = GCD(N₁, N₂) × varv/mindrev / 60
  • Där N₁ = antalet kuggar på drevet
  • N₂ = antal kuggar på kugghjulet
  • GCD = största gemensamma delare av N₁ och N₂

Exempel

Exempel 1: Jakttandpar

  • Drev: 23 tänder vid 1800 varv/min
  • Redskap: 67 tänder
  • GCD(23, 67): 1 (primtal, inga gemensamma faktorer)
  • HTF = 1 × 1800 / 60 = 30 Hz (samma som pinjongaxelns hastighet)
  • Menande: Varje pinjongtand griper in i varje kugghjulstand innan mönstret upprepas
  • Resultat: Jakttandutrustning — optimal slitagefördelning

Exempel 2: Icke-jagande par

  • Drev: 20 tänder vid 1800 varv/min
  • Redskap: 60 tänder
  • GCD(20, 60): 20
  • HTF = 20 × 1800 / 60 = 600 Hz
  • Menande: Samma 20 tandpar griper in upprepade gånger
  • Resultat: Koncentrerat slitagemönster på samma tänder

Exempel 3: Mellanfall

  • Drev: 18 tänder vid 3600 varv/min
  • Redskap: 54 tänder
  • GCD(18, 54): 18
  • HTF = 18 × 3600 / 60 = 1080 Hz
  • Mönster: 18 olika tandkontaktpar upprepas

Jakt- kontra icke-jaktutrustningssatser

Jakttanddesign (GCD = 1)

Uppnås när tandantalet är relativt primtal (inga gemensamma faktorer):

  • Fördelar:
    • Varje pinjongtand griper så småningom in i varje kugghjulstand
    • Slitage fördelat jämnt över alla tänder
    • Tillverkningsfel utjämnades
    • Längre livslängd för växeln
    • Föredras för de flesta applikationer
  • Nackdelar:
    • Specifika tanddefekter skapar vibrationer vid axelhastighet (HTF = shaft speed)
    • Kan kräva mer exakt tillverkning

Icke-jaktdesign (GCD > 1)

Uppstår när tandantalet delar gemensamma faktorer:

  • Fördelar:
    • Enklare val av tandantal
    • Kan tillåta standardväxelstorlekar
  • Nackdelar:
    • Samma tänder griper in upprepade gånger (endast unika GCD-par)
    • Slitage koncentrerat på samma tandpar
    • Tillverkningsfel på specifika tänder upprepas varje cykel
    • Kortare livslängd för växeln vanligtvis
    • Generellt undviks vid kvalitetsväxellådsdesign

Vibrationssignatur

HTF som sidbandsavstånd

HTF visas främst som sidbandsavstånd runt GMF:

  • Central topp: GMF (växelfrekvens)
  • Sidband: GMF ± HTF, GMF ± 2×HTF, GMF ± 3×HTF
  • Tolkning: Sidband vid HTF-avstånd indikerar individuella tanddefekter eller excentricitet
  • Amplitud: Sidbandsamplituden indikerar svårighetsgraden av lokal defekt

Diagnostiska mönster

En enda skadad tand

  • Starka sidband vid HTF-avstånd runt GMF
  • HTF = axelvarvtal för kugghjul med skadad tand
  • Slag en gång per varv av defekt växel
  • Tidsvågformen visar periodisk impuls

Växelns excentricitet

  • HTF-sidband från runout (excentrisk montering)
  • Tandingreppsdjupet varierar en gång per varv
  • Skapar amplitudmodulering av GMF
  • Korrigerbar genom ommontering eller kastkompensation

Ojämnt tandavstånd

  • Tillverkningsfel i tandavstånd
  • Skapar mönster som upprepar sig vid HTF
  • Kan kräva byte eller godkännande av växel om det inom toleranserna

Praktisk diagnos

Identifiera defekt utrustning

Bestäm vilket kugghjul (pinjong eller huvuddrev) som har defekten:

  1. Beräkna båda axelhastigheterna: Ingående och utgångs-varvtal
  2. Mät sidbandsavstånd: Från vibrationsspektrum
  3. Jämföra: Om sidbandsavstånd = ingångsaxelfrekvens → pinjongdefekt
  4. Jämföra: Om sidbandsavstånd = utgående axelfrekvens → växelfel
  5. Slutsats: Sidbandsavståndet identifierar vilken axel (och därmed vilket kugghjul) som har problemet

Allvarlighetsbedömning

  • Sidbandsamplitud: Högre amplituder indikerar en allvarligare lokal defekt
  • Antal sidband: Fler sidband (högre ordning) indikerar sämre tillstånd
  • Tidsvågform: Tydlig periodisk impuls bekräftar individuell tandpåverkan
  • Jämförelse med GMF: Sidband > 25% av GMF-amplituden indikerar signifikant defekt

Designöverväganden

Välja tandnummer

Bästa praxis för växeldesign:

  • Använd primtal: Säkerställer GCD = 1 (jakttandsdesign)
  • Undvik vanliga faktorer: Använd inte tandantal som 20:60 (GCD=20)
  • Exempel på bra par: 17:51, 19:57, 23:69 (alla GCD=1)
  • Avvägning: Kan begränsa utväxlingsalternativen något

När jaktförbud är acceptabelt

  • Lågbelastade applikationer där slitage inte är kritiskt
  • Standardväxelsatser där exakta utväxlingsförhållanden krävs
  • Kortlivade tillämpningar (slitagefördelning mindre viktig)
  • När tillverkningsfördelar överväger slitageaspekter

Förhållande till andra växelfrekvenser

Frekvenshierarki i växellådan

  • Axelhastigheter: 1× för ingång och utgång (lägsta frekvenser)
  • HTF: Lika med axelhastighet (jaktdesign) eller högre (icke-jaktdesign)
  • GMF: Antal tänder × axelhastighet (högsta primärfrekvens)
  • GMF-övertoner: 2×GMF, 3×GMF, etc. (från icke-linjäriteter)

Strategi för sidbandsanalys

  • Sidband vid axelvarvtalsavstånd → excentriskt kugghjul eller individuell kuggdefekt
  • Sidband vid HTF-avstånd (om HTF ≠ axelhastighet) → problem med upprepande tandmönster
  • Inga tydliga sidband → allmänt distribuerat slitage eller gott skick på kugghjulet

Jäkande kuggfrekvens, även om det är en subtil aspekt av kugghjulsdynamiken, ger kraftfull diagnostisk information. Att förstå HTF-beräkning och känna igen HTF-sidband möjliggör exakt identifiering av vilket kugghjul som har en defekt och om problemet är en specifik skadad tand eller ett mer distribuerat tillstånd, vilket vägleder riktade underhållsåtgärder vid felsökning av växellådor.

← Tillbaka till huvudmenyn

Kategorier:
WhatsApp