การวินิจฉัยข้อบกพร่องของเกียร์

1. ลายเซ็นการสั่นสะเทือนของเฟือง

เฟืองเป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับการส่งกำลังในเครื่องจักรอุตสาหกรรม การกระทบกันของฟันเฟืองเป็นกระบวนการที่มีเสียงดังและสั่นสะเทือนโดยธรรมชาติ เฟืองที่แข็งแรงจะสร้างสัญญาณการสั่นสะเทือนที่ชัดเจนและเสถียรมาก และการเบี่ยงเบนจากสัญญาณการสั่นสะเทือนนี้เป็นตัวบ่งชี้การสึกหรอหรือความเสียหายอย่างชัดเจน

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการตรวจจับข้อบกพร่องของเกียร์ตั้งแต่ระยะเริ่มต้น นานก่อนที่จะนำไปสู่ความล้มเหลวร้ายแรงของกระปุกเกียร์

2. ความถี่ของเฟืองเกียร์ (GMF)

ความถี่ที่สำคัญที่สุดในการวิเคราะห์กระปุกเกียร์คือ ความถี่ของเฟืองเกียร์ (GMF)นี่คืออัตราที่ฟันเฟืองทั้งสองกระทบกัน

GMF = จำนวนฟันบนเฟือง × ความเร็วรอบของเฟืองนั้น

ในกระปุกเกียร์ที่มีสุขภาพดี FFT spectrum จะแสดงจุดสูงสุดที่ชัดเจนที่ GMF โดยมักจะมีจุดเล็กๆ ไม่กี่จุด ฮาร์โมนิกส์ (2xGMF, 3xGMF) แอมพลิจูดของค่า GMF สูงสุดนี้เป็นตัวบ่งชี้ภาระของเฟือง ค่า GMF สูงสุดเพียงอย่างเดียวไม่ได้บ่งชี้ถึงความผิดพลาดเสมอไป แต่หมายถึงภาระที่หนักมาก กุญแจสำคัญในการวินิจฉัยคือการดูความถี่ *รอบ* ค่า GMF สูงสุด

3. การใช้ แถบข้าง เพื่อวินิจฉัยข้อบกพร่อง

แถบข้าง เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังที่สุดสำหรับการวินิจฉัยปัญหาเฉพาะของเกียร์ จุดสูงสุดเล็กๆ เหล่านี้ปรากฏที่ด้านใดด้านหนึ่งของ GMF และฮาร์มอนิก ระยะห่างของแถบข้างจะบ่งบอกว่าเพลาใดกำลังประสบปัญหา

• เกียร์ที่สึกหรอหรือผิดปกติ: หากเฟืองสึกหรอ เฟืองเยื้องศูนย์ หรือมีข้อบกพร่องจากการผลิต เฟืองจะปรับ GMF ที่ความเร็วรอบ สิ่งนี้จะสร้างแถบข้างรอบจุดสูงสุดของ GMF ที่เว้นระยะห่างกัน ความเร็วในการวิ่ง (1X) ของเพลาเกียร์เฉพาะนั้น ตัวอย่างเช่น หากจุดสูงสุดของ GMF มีแถบข้างที่เว้นระยะห่างตามความเร็วเพลาขาเข้า ความผิดพลาดจะอยู่ที่เกียร์ขาเข้า
• การสึกของฟัน: การสึกหรอทั่วไปของฟันมักจะระบุโดยการเพิ่มขึ้นของแอมพลิจูดของ GMF และฮาร์มอนิกส์ของมัน พร้อมด้วยแถบข้าง 1X จากเฟืองที่สอดคล้องกัน
• ฟันแตกหรือหัก: ฟันที่แตกหรือหักเพียงซี่เดียวจะก่อให้เกิดแรงสั่นสะเทือนสูงสุดที่ความเร็ว 1 เท่าของเกียร์นั้น ซึ่งมักมีฮาร์มอนิกส์จำนวนมาก นอกจากนี้ยังจะทำให้เกิดแถบข้างรอบ GMF ที่เว้นระยะห่างตามความเร็วของเกียร์อีกด้วย รูปคลื่นเวลา ยังมีประโยชน์มากในกรณีนี้ เนื่องจากจะแสดงผลกระทบที่ชัดเจนเป็นระยะๆ ทุกครั้งที่ฟันหักพยายามจะสมานกัน
• การจัดตำแหน่งเกียร์ที่ไม่ถูกต้อง: การจัดตำแหน่งเกียร์ที่ไม่ถูกต้องมักแสดงค่าฮาร์มอนิก GMF สูง 2 เท่า ซึ่งบางครั้งอาจสูงกว่าค่าสูงสุดของ GMF หลัก นอกจากนี้ยังอาจมีแถบข้างที่เว้นระยะห่างตามความเร็วในการทำงานร่วมด้วย

4. เทคนิคการวิเคราะห์เฉพาะทาง

เนื่องจากการสั่นสะเทือนของเฟืองอาจมีความซับซ้อน จึงมักใช้เทคนิคเฉพาะทางดังนี้:

• การวิเคราะห์รูปคลื่นเวลา: จำเป็นสำหรับการตรวจจับฟันหักซึ่งปรากฏเป็นแรงกระแทกซ้ำๆ ที่รุนแรง
• การวิเคราะห์เซปสตรัม: เทคนิคที่ใช้เพื่อระบุกลุ่มของแถบข้างที่อาจมองเห็นได้ยากในสเปกตรัม FFT มาตรฐานได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

5. ระยะการเสียหายของเกียร์

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือนสามารถติดตามความคืบหน้าของความล้มเหลวของเกียร์ได้หลายขั้นตอน:

1. ระยะที่ 1 (ระยะเริ่มต้น): แถบข้างขนาดเล็กปรากฏขึ้นรอบ GMF ระดับการสั่นสะเทือนโดยรวมอาจไม่เปลี่ยนแปลง
2. ระยะที่ 2 (ปานกลาง): แอมพลิจูดของแถบข้างเพิ่มขึ้น และฮาร์โมนิกของ GMF อาจเริ่มปรากฏขึ้นพร้อมกับแถบข้างของตัวเอง
3. ระยะที่ 3 (ร้ายแรง): GMF และฮาร์มอนิกส์อาจมีแถบข้างขนาดใหญ่จำนวนมาก ความถี่ 1X ของเกียร์ที่มีปัญหาอาจเริ่มเพิ่มขึ้น ระดับสัญญาณรบกวนพื้นฐานของสเปกตรัมก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน
4. ระยะที่ 4 (ขั้นหายนะ): GMF อาจหายไปและถูกแทนที่ด้วยลายเซ็นการสั่นสะเทือนแบบสุ่มที่มีเสียงดัง เนื่องจากฟันได้รับความเสียหายหรือถูกทำลายอย่างรุนแรง

← กลับสู่ดัชนีหลัก