Dişli Örgü Frekansını Anlama
Dişli kavrama frekansı (GMF — diş kavuşma frekansı veya diş temas frekansı olarak da adlandırılır) titreşim dişlerin dönme sırasında temas alanına girip çıkarken ürettiği frekanstır. Bir dişlinin diş sayısının o dişlinin dönüş hızıyla çarpılmasıyla bulunur: GMF = (diş sayısı × rpm) / 60. GMF normalde bir dişli kutusundaki baskın tepedir titreşim spektrumuve genliği, harmonikler, and the yan bantlar çevresindeki yan bantlar dişli durumu hakkında ayrıntılı bilgi taşır — aşınma, yanlış hizalama, diş kusurları ve yağlama yeterliliği. Bu nedenle GMF takibi, dişli kutusu tanısının temelidir ve dişli arızaları arıza haline gelmeden önce.
1. Dişli Kavrama Frekansının Hesaplanması
Temel Formül
GMF, birbiriyle kavuşan çiftin her iki üyesinden de hesaplanabilir ve dişler tek bir ortak hızda birbirini geçtiğinden her ikisi de aynı sonucu vermelidir:
- GMF = Npinyon × Dev/dkpinyon / 60 (pinyon'dan)
- GMF = Nvites × Dev/dkvites / 60 (dişliden)
İkisi eşdeğerdir çünkü hız oranı diş sayısı oranının tersidir. GMF'nin basit bir koşu hızı harmonik olmadığını unutmayın — diş sayısı çarpı mil hızıdır, dolayısıyla genellikle 1×'in çok üzerinde bir konuma düşer.
Çalışılmış Örnekler
Örnek 1 — Basit Dişli Kutusu
- Giriş (pinyon): 1.800 rpm'de 20 diş
- Çıkış (dişli): 600 rpm'de 60 diş
- GMF = 20 × 1,800 / 60 = 600 Hz
- Kontrol etmek: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓
Örnek 2 — Çok Kademeli Dişli Kutusu
- First stage: 3.600 rpm'de 18 diş → GMF₁ = 1.080 Hz
- Second stage: 1.200 rpm'de 25 diş → GMF₂ = 500 Hz
- Third stage: 400 rpm'de 30 diş → GMF₃ = 200 Hz
- Spektrum: her kademede belirgin bir tepe nokta, ayrıca harmonikler ve yan bantlar gösterir.
Her kademe için bunları elle hesaplamak zahmetlidir; Dişli Ağı Frekans Hesaplayıcısı GMF'yi ve beklenen yan bant aralığını anında döndürür, Harmonik Frekans Hesaplayıcı çevresindeki mil hızı mertebelerinin yerleştirilmesine yardımcı olur.
2. Titreşim Spektrumunda GMF
Sağlıklı Bir Dişli Kutusu
- GMF peak: hesaplanan frekansta tek ve belirgin bir tepe nokta.
- Genlik: zaman içinde ılımlı ve tutarlı.
- Harmonikler: 2×GMF ve 3×GMF mevcut olabilir ancak küçük kalır (GMF'nin yaklaşık 'inin altında).
- Yan bantlar: minimum düzeyde veya yok.
- Shaft speeds: giriş ve çıkış milleri için 1× tepeleri GMF'nin çok altında kalır.
Anormal Spektrum İzleri
Yüksek GMF Genliği
Zaman içinde yükselen GMF genliği genel dişli aşınmasına, yanlış hizalamaya veya yüksek yüke işaret eder. Yapılması gereken, izleme sıklığını artırmak ve bir muayene planlamaktır.
Çoklu GMF Harmonikleri
Güçlü 2×GMF, 3×GMF ve 4×GMF tepeleri diş hasarına, yoğun aşınmaya veya kötü temas örüntüsüne işaret eder — genel olarak ne kadar çok harmonik belirirse durum o kadar ağırdır.
GMF Etrafındaki Yan Bantlar
Yan bantlar, GMF'nin mil hızı tarafından modülasyonudur ve hangi hangi dişlinin arızalı olduğunu tam olarak gösterir:
- Pinyon yan bantları: GMF ± input-shaft speed → a pinion defect.
- Dişli yan bantları: GMF ± çıkış mili hızı → tahrik edilen dişlide bir arıza.
- Çoklu yan bantlar: GMF ± n×(shaft speed) → localised tooth defects.
- Asimetrik yan bantlar: bir tarafta daha güçlü → eksantrik bir dişli veya eşit olmayan diş aralığı.
3. Tanı Yorumlaması
Bir Bakışta Durum Değerlendirmesi
| Durum | GMF Genliği | Harmonikler | Yan bantlar |
|---|---|---|---|
| New / good | Düşük, istikrarlı | Minimum (< GMF'nin 'i) | Yok veya çok küçük |
| Normal wear | Orta, kademeli artış | 2×GMF mevcut ancak düşük | Küçük yan bantlar beliriyor |
| Moderate wear | Yüksek, hâlâ artıyor | 2×, 3×GMF görünür | ± mil frekanslarında belirgin yan bantlar |
| Ağır aşınma / hasar | Çok yüksek | Çoklu harmonikler (4×, 5×+) | Çoklu yan bant aileleri |
| Yerel arıza | Ilıman | Sunmak | Güçlü, düzenli aralıklı yan bantlar |
Belirli Hata İmzaları
- Dişli hizasızlığı: yüksek 2×GMF ve 3×GMF harmonikleri, çoğunlukla yüksek eksenel titreşim; dişliler yeniden hizalanarak düzeltilir.
- Eksantrik dişli: eksantrik dişlinin mil hızının ±1×'inde güçlü yan bantlar; diş teması her devrede bir kez değişir — bu durum zaman dalga formu.
- Kırık veya çatlak diş: mil hızı aralıklı yüksek genlikli yan bantlar, hatalı dişlinin her devrinde bir darbeli etki, zaman dalgaformunda anlık olaylar ve hızla büyüyen genlik.
- Yetersiz yağlama: artan sürtünmeden kaynaklanan yüksek GMF genliği, yükselen yüksek frekanslı gürültü ve dişli kutusunda ısı artışı.
Kaynaklı aşırı boşluk backlash dişlilerin her kavramada titreşmesine izin vererek bu imzaları daha da karmaşık hâle getirebilir.
4. GMF ve Yapısal Rezonans
GMF, yapısal modları uyarabilecek ve aksi takdirde mütevazı kalacak bir kaynağı güçlendirebilecek bir bant aralığına sık sık denk gelir:
- Tipik GMF: Endüstriyel dişli kutuları için 200–2.000 Hz.
- Gövde doğal frekansları: genellikle 50–500 Hz.
- The risk: GMF veya harmoniklerinden biri, gövde ya da çerçevenin yapısal rezonans.
- The result: yüksek sesli dişli vınlaması ve aşırı muhafaza titreşimi.
- The fixes: gövdeyi sertleştirin, sönümleme ekleyin veya GMF'yi rezonans noktasından uzaklaştırmak için diş sayısını değiştirin.
5. İzleme Stratejisi Oluşturma
Referans Değer ve Trend Takibi
GMF genliğini — normal harmonik ve yan bant seviyeleriyle birlikte — dişli kutusu yeni veya yeni revize edilmişken kaydedin ve bunu sonraki her şey için referans olarak kullanın. En kullanışlı trend parametreleri şunlardır:
- GMF genliği: dişli çarkın genel durumunun birincil göstergesi.
- Harmonik oranlar: a rising 2×GMF/GMF or 3×GMF/GMF signals deterioration.
- Yan bant enerjisi: yan bant ailelerinin toplam genliği.
- Yüksek frekanslı içerik: 5–50 kHz aralığındaki geniş bant enerjisi, diş yüzey durumunu yansıtır.
Alarm Seviyeleri
- Uyarı: GMF genliği referans değerin 2 katında.
- Alarm: GMF genliği referans değerin 4 katında veya herhangi bir hızlı artış.
- Kritik: birden fazla güçlü harmonik, geniş kapsamlı yan bantlar veya temel seviyenin 10 katı.
Sahada GMF Ölçümü
GMF'yi, harmoniklerini ve yan bantlarını temiz bir şekilde yakalamak; birbirine yakın konumdaki çizgileri ayırt etmek için yeterli bant genişliği ve çözünürlük gerektirir. Aşağıdaki gibi taşınabilir iki kanallı bir analizör Denge-1a dişli kutusu spektrumunu ve zaman dalgaformunu yerinde kaydeder; bu sayede bir mühendis GMF tepe noktasını ve yan bant ailelerini doğrudan okuyabilir — ayrıca artan bir 1× sinyalinin bağlı bir fanın veya kaplingin dengesiz hale geldiğini gösterdiği durumlarda, aynı ziyarette saha dengeleme işlemini de gerçekleştirebilir. Bu şekilde kullanıldığında dişli ağ frekansı analizi, dişli sorunlarını yıkıcı arızadan çok önce tespit ederek planlanmamış duruşları planlı bakıma dönüştürür.
