기어박스의 고장분석

1. 기어박스의 특성 주파수 분석

기어박스의 특성 주파수는 주로 샤프트 주파수, 기어의 맞물림 주파수, 내륜과 외륜의 주파수, 구름 요소 및 베어링 케이지로 구성되며, 이 모든 것이 조화 주파수 및 측면 주파수와 결합되어 다음을 제공합니다. 기어 박스의 결함 판단의 기초. 기어 진동 고장의 주요 원인은 다음과 같습니다.

1) 기어 제작 및 설치 오류로 인한 고장. 기어 제조 공정 또는 조립 공정의 오류는 기어 맞물림 정확도를 감소시켜 기어 진동 및 소음을 증가시켜 기어의 고장률을 증가시킵니다. 이러한 결함은 메싱 주파수의 변화와 주파수에 대한 각 고조파의 진폭으로 표시됩니다.

2) 기어 고유의 움직임(또는 작동 환경)으로 인한 결함. 기어 맞물림 과정에서 톱니 사이의 지속적인 충돌로 인해 기어가 진동하고 기어의 맞물림 주파수로 표시되는 소음이 발생합니다.

3) 기어 표면 손상 불량, 치아 표면 마모. 치면 박리, 변형 등의 결함으로 기어가 회전할 때마다 링이 한 번씩 충돌하여 눈에 띄는 충격 현상이 발생합니다. 각 충격은 임펄스 여기와 동일합니다. 임펄스 응답 기능은 주기적인 고주파 충격 진동 신호를 구성하는 기어 고유의 감쇠 진동입니다. 주기 주기는 샤프트의 회전 주기를 의미하고 감쇠 진동 주파수는 기어의 고유 진동수를 의미합니다. 기어 맞물림 과정에서 백래시가 증가하거나 기어가 마모되면 맞물림 진동이 발생합니다. 진동 주파수는 기어 맞물림 주파수를 나타냅니다. 예를 들어 Pitting, Tooth Chipping, 단기 하중과 같은 특정 지점에서 결함이 발생하면 기어 맞물림 과정에서 Unloading 효과가 발생하고 진폭 조정 및 주파수 조정 신호가 발생하여 다음과 같이 표현됩니다. 메싱 주파수가 중심인 주파수 영역에서. 샤프트의 회전 주파수는 스펙트럼 라인의 간격 그룹, 즉 측파대입니다.

4) 샤프트가 구부러져 있습니다. 회전축이 심하게 휘어지면 시간 영역에서 특정 시간 간격으로 현저한 충격 진동이 발생하고 측파대 수가 많고 밀도가 높습니다.

5) 기어가 동적으로 불균형하고 질량이 불균형하거나 편심 기어가 회전 과정에서 기어 쌍의 불안정한 작동을 유발합니다. 불균형 토크의 여기에서 주파수 변조가 지배하고 진폭 변조로 보완된 진동이 생성됩니다. 편향력의 영향을 받는 맞물림 주파수와 그 고조파의 양쪽에 측파대가 발생하고 이에 따라 기어축의 회전 주파수와 고조파 에너지가 증가합니다.

6) 기어박스 내부가 헐거워지고 저속에서 가감속 시 갑자기 불규칙적인 난폭한 소리가 발생하며, 이는 랜덤성이 큰 시간영역도에서 갑자기 크고 간헐적으로 상승하는 현상으로 나타난다.

2. 기어박스 고장 원인 분석:

제조 품질 결함으로 인해 기어 박스의 톱니가 부러집니다.

1) 기어박스 고장의 원인 중 하나인 톱니파손은 제조 품질이다. 적절한 강재 선택 실패, 기어의 불량한 주조 품질, 낮은 담금질 경도, 부적절한 기어 경도, 불충분한 구상화 및 사용 중 교번 응력으로 인한 피로가 기어박스 고장을 설명합니다.

2) 기어 맞물림 정확도는 부러진 치아에 약간의 영향을 미칩니다. 기어 맞물림 정확도는 부러진 이빨에 어느 정도 영향을 미치지만 그다지 중요하지 않습니다. 부적절한 기어 맞물림 정확도로 인해 기어의 접촉면도 불충분합니다. 그러면 접촉 응력이 증가하고 하중이 고르지 않습니다. 그러나 이것이 부러진 치아의 주요 원인은 아닙니다.

치아가 부러지는 또 다른 이유는 하중이 너무 무겁고, 치근이 불량하고, 치아의 굽힘 강도가 충분하지 않기 때문입니다. (굽힘 강도에 영향을 미치는 주요 요인은 기어 톱니에 작용하는 하중과 톱니 뿌리의 결함 정도입니다. 기어의 낮은 맞물림 정확도는 기어 톱니의 하중력과 톱니 뿌리의 결함 정도를 변경하지 않습니다. , 그러나 기어 톱니의 접촉 응력만 증가).

감속기의 열악한 제조 품질 외에도 감속기의 오일 부족 및 반유체 윤활유의 사용과 같은 기어 마모를 유발할 수 있는 몇 가지 문제가 있습니다.

비정상적인 마모의 제조 품질 요소는 다음과 같습니다.

① 기어 재료가 요구 사항을 충족하지 않아 비정상적인 마모가 발생합니다.

② 기어에 기포, 기공, 헐거움 등의 결함이 있고 구상화가 불충분한 경우

③ 열처리 경도가 불충분하거나 열처리가 되지 않는다.

④ 기어 맞물림 정확도 및 동작 정확도가 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

⑤ 아크 기어는 중심 거리의 오차, 특히 중심 거리의 양의 오차에 매우 민감하여 기어 톱니의 굽힘 강도를 감소시킬 뿐만 아니라 슬라이딩 마모를 증가시킵니다.

3. 기어박스의 일반적인 고장 분석

(1). 기어 박스 기어의 구멍이 나거나 벗겨지는 이유는 무엇입니까?

a. 재료, 경도 및 결함. 기어 재료가 요구 사항을 충족하지 않습니다. 기어의 접촉 피로 강도에 영향을 미치는 주요 요인은 열처리 후 경도가 낮고 기어의 접촉 피로 강도에 도달하지 못하기 때문입니다. 또한, 치아 표면 또는 내부의 결함은 접촉 피로 강도가 불충분한 원인 중 하나입니다.

비. 기어 정확도가 낮습니다. 기어 가공 및 조립 정확도는 맞물림 정확도 및 낮은 이동 정확도와 같은 요구 사항을 충족하지 않습니다. 또한, 아크 기어의 중심 거리 오차가 너무 큽니다.

씨. 윤활유는 요구 사항을 충족하지 않습니다. 사용된 윤활유는 잘못된 브랜드이고 오일 점도가 낮고 윤활 성능이 좋지 않습니다.

디. 오일 레벨이 너무 높습니다. 오일 레벨이 너무 높으면 오일 온도가 상승하여 윤활유의 점도가 감소하고 윤활 성능이 손상되며 유막의 작동 두께가 감소합니다.

(2). 기어박스 고장의 징후 중 하나인 기어박스의 샤프트 스트링에 대한 이유에 대한 간략한 분석

a. 부러진 톱니로 인해 입력 샤프트가 축 방향 구속을 잃고 샤프트 스트링이 발생합니다.

비. 중간 샤프트의 피동 기어가 샤프트에 단단히 고정되어 있지 않습니다. 실제 변속기에서 종동 기어와 중간 샤프트 사이의 부적절한 간섭으로 인해 종동 기어는 중간 샤프트에 대해 축 방향 엔드 플레이를 생성하고, 이는 차례로 입력 샤프트가 축 방향 엔드 플레이를 생성하게 합니다. 따라서 부적절한 간섭이 기어박스의 샤프트 스트링의 주요 원인입니다.

씨. 기어박스의 조향도 샤프트 스트링에 일정한 영향을 미칩니다.

(삼). 기어박스 고장 증상 중 하나의 원인에 대한 간략한 분석: 기어박스의 높은 오일 온도

윤활유가 잘못되었거나 너무 오래 사용되었습니다.

b. 과도한 윤활유는 기어 박스 메커니즘의 방열에 도움이되지 않습니다.

c. 기계가 손상되었습니다. 기계적 손상은 심각한 기어 피팅, 부러진 톱니, 베어링 케이지, 내부 및 외부 링, 볼 및 기어박스 베어링 파손 또는 심각한 샤프트 변형의 손상을 포함합니다.

디. 기어박스 외부가 파편이나 먼지로 덮여 있습니다. 기어박스 주변에 이물질이 있거나 차체 표면을 오랫동안 청소하지 않은 경우 이물질이나 먼지로 덮힌 기어 감속기가 불완전하게 소산되어 오일 온도가 상승할 수 있습니다.

이자형. 냉각 장치가 막혔거나 고장났습니다. 냉각 장치는 기어박스와 같이 먼지가 많은 작업장에 배치됩니다. 내부 배관을 청소하지 않고 장기간 운전하여 냉각 장치가 막히거나 냉각 장치가 파손되면 기어 박스의 오일 온도가 상승합니다.