Tần số lưới bánh răng là gì? Chẩn đoán hộp số • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Tần số lưới bánh răng là gì? Chẩn đoán hộp số • Máy cân bằng di động, máy phân tích độ rung "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Tần số lưới bánh răng là gì? Chẩn đoán hộp số

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về tần số lưới bánh răng

Định nghĩa: Tần số lưới bánh răng là gì?

Tần số lưới bánh răng (GMF, còn được gọi là tần số lưới răng hoặc tần số khớp răng) là rung động Tần số dao động được tạo ra bởi sự ăn khớp của các răng bánh răng khi chúng tiếp xúc và tách ra trong quá trình quay của bánh răng. Tần số này được tính bằng số răng trên một bánh răng nhân với tốc độ quay của nó (GMF = Số răng × Vòng/phút / 60). GMF biểu thị tốc độ các răng ăn khớp với nhau và thường là tần số chủ đạo trong phổ rung động của hộp số.

Hiểu và theo dõi GMF là điều cơ bản để chẩn đoán hộp số vì biên độ, sóng hài, Và dải bên của đỉnh GMF cung cấp thông tin chi tiết về tình trạng bánh răng, bao gồm độ mòn, độ lệch, khuyết tật răng và độ bôi trơn đầy đủ.

Tính toán tần số lưới bánh răng

Công thức cơ bản

GMF có thể được tính toán từ một trong hai bánh răng trong một cặp ăn khớp:

  • GMF = Nbánh răng × Vòng quay mỗi phútbánh răng / 60 (sử dụng bánh răng)
  • GMF = Nbánh răng × Vòng quay mỗi phútbánh răng / 60 (sử dụng thiết bị)
  • Cả hai phương pháp đều cho kết quả giống nhau (phải, vì răng ăn khớp với nhau)

Ví dụ tính toán

Ví dụ 1: Hộp số đơn giản

  • Đầu vào (Bánh răng): 20 răng ở tốc độ 1800 vòng/phút
  • Đầu ra (Bánh răng): 60 răng ở tốc độ 600 vòng/phút
  • GMF = 20 × 1800/60 = 600 Hz
  • Xác minh: 60 × 600 / 60 = 600 Hz ✓

Ví dụ 2: Hộp số nhiều cấp

  • Giai đoạn đầu tiên: 18 răng ở 3600 vòng/phút → GMF₁ = 1080 Hz
  • Giai đoạn thứ hai: 25 răng ở 1200 vòng/phút → GMF₂ = 500 Hz
  • Giai đoạn thứ ba: 30 răng ở 400 vòng/phút → GMF₃ = 200 Hz
  • Phổ: Sẽ hiển thị các đỉnh ở cả ba tần số cộng với sóng hài và dải bên

GMF trong quang phổ rung động

Hộp số bình thường (khỏe mạnh)

  • Đỉnh GMF: Xóa đỉnh ở tần số tính toán
  • Biên độ: Trung bình, ổn định theo thời gian
  • Sóng hài: 2×GMF và 3×GMF có thể có nhưng biên độ thấp (< 25% của GMF)
  • Dải bên: Tối thiểu hoặc không có
  • Tốc độ trục: 1× đỉnh cho trục đầu vào và đầu ra thấp hơn GMF

Các chữ ký bất thường chỉ ra vấn đề

Biên độ GMF cao

  • Gây ra: Bánh răng bị mòn chung, mất cân bằng, tải trọng cao
  • Chỉ số: Biên độ GMF tăng dần theo thời gian
  • Hoạt động: Tăng tần suất giám sát, lập kế hoạch thanh tra

Nhiều sóng hài GMF

  • Gây ra: Răng bánh răng bị lỗi, mài mòn nhiều, mẫu tiếp xúc kém
  • Mẫu: 2×GMF, 3×GMF, 4×GMF với biên độ đáng kể
  • Mức độ nghiêm trọng: Nhiều sóng hài hơn = tình trạng nghiêm trọng hơn

Dải bên xung quanh GMF

Dải bên là sự điều chế GMF theo tốc độ trục:

  • Dải bên của bánh răng: GMF ± tốc độ trục đầu vào → chỉ ra lỗi bánh răng
  • Dải bên bánh răng: GMF ± tốc độ trục đầu ra → chỉ ra lỗi bánh răng
  • Nhiều dải bên: GMF ± n×(tốc độ trục) trong đó n = 1, 2, 3… → khuyết tật răng cụ thể
  • Dải bên không đối xứng: Mạnh hơn ở một bên cho thấy bánh răng lệch tâm hoặc khoảng cách răng không đều

Giải thích chẩn đoán

Đánh giá tình trạng bánh răng

Tình trạng Biên độ GMF Sóng hài Dải bên
Mới/Tốt Thấp, ổn định Tối thiểu (< 25% của GMF) Không có hoặc rất nhỏ
Mặc bình thường Tăng dần, vừa phải 2×GMF hiện diện nhưng thấp Có thể xuất hiện các dải bên nhỏ
Mặc vừa phải Tăng cao, liên tục 2×, 3×GMF có thể nhìn thấy Dải bên rõ ràng ± tần số trục
Hao mòn/Hư hỏng nghiêm trọng Rất cao Nhiều sóng hài (4×, 5×+) Nhiều họ dải tần bên
Lỗi cục bộ Vừa phải Hiện tại Các dải bên mạnh, cách đều nhau

Chữ ký lỗi cụ thể

Bánh răng không thẳng hàng

  • Sóng hài 2×GMF và 3×GMF cao
  • Rung trục có thể được nâng cao
  • Được cải thiện bằng cách hiệu chỉnh căn chỉnh bánh răng

Bánh răng lệch tâm

  • Dải bên mạnh ở tốc độ trục ±1× của bánh răng lệch tâm
  • Tiếp xúc răng thay đổi một lần mỗi vòng quay
  • Có thể thấy sự điều chế biên độ trong dạng sóng thời gian

Răng bị gãy hoặc nứt

  • Dải biên độ cao ở khoảng cách tốc độ trục
  • Một tác động trên mỗi vòng quay của bánh răng bị lỗi
  • Có thể hiển thị các sự kiện xung động theo dạng sóng thời gian
  • Tăng trưởng biên độ nhanh

Bôi trơn không đủ

  • Biên độ GMF tăng cao do ma sát tăng
  • Tăng tiếng ồn tần số cao
  • Nhiệt độ tăng trong hộp số

GMF và cộng hưởng cấu trúc

GMF thường nằm trong phạm vi kích thích cộng hưởng cấu trúc:

  • GMF điển hình: 200-2000 Hz cho hộp số công nghiệp
  • Tần số tự nhiên của khung: Thường là 50-500 Hz
  • Phù hợp: GMF hoặc sóng hài có thể kích thích cộng hưởng khung hoặc vỏ
  • Kết quả: Tiếng ồn lớn của bánh răng, vỏ máy rung quá mức
  • Giải pháp: Làm cứng vỏ, tăng độ giảm chấn, thay đổi số răng bánh răng (thay đổi GMF)

Chiến lược giám sát

Thiết lập đường cơ sở

  • Ghi lại biên độ GMF khi hộp số mới hoặc mới đại tu
  • Tài liệu về mức độ hài hòa và dải bên bình thường
  • Thiết lập giới hạn báo động (thường gấp 2-3 lần mức cơ sở)

Các thông số xu hướng

  • Biên độ GMF: Chỉ số chính về tình trạng chung của bánh răng
  • Tỷ lệ hài hòa: 2×GMF/GMF, 3×GMF/GMF tăng cho thấy sự suy giảm
  • Năng lượng dải bên: Tổng biên độ dải bên
  • Nội dung tần số cao: Năng lượng băng thông rộng trong phạm vi 5-50 kHz (điều kiện bề mặt bánh răng)

Mức độ báo động

  • Báo động: Biên độ GMF 2× đường cơ sở
  • Báo thức: Biên độ GMF gấp 4 lần đường cơ sở hoặc tăng nhanh
  • Phê bình: Nhiều sóng hài mạnh, dải bên rộng hoặc đường cơ sở 10 lần

Tần số lưới bánh răng là nền tảng của việc theo dõi và chẩn đoán tình trạng hộp số. Việc hiểu rõ cách tính toán GMF, các mẫu phổ bình thường và bất thường, cũng như ý nghĩa chẩn đoán của sóng hài và dải biên cho phép phát hiện hiệu quả các vấn đề về bánh răng từ rất lâu trước khi xảy ra hư hỏng nghiêm trọng, cho phép bảo trì theo kế hoạch và ngăn ngừa tổn thất sản xuất tốn kém.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp