齒輪箱的設(shè)計缺陷導(dǎo)致的故障分析

時間：2014-01-23作者：深圳市兆威機電有限公司瀏覽：138

 齒輪箱的設(shè)計缺陷導(dǎo)致的故障分析

  由于風(fēng)力發(fā)電機組的特殊要求，所以用在風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪箱要求體積小、重量輕、性能優(yōu)良、運行可靠、故障率低等特點。齒輪傳動是機械設(shè)備中較為常用的傳動方式之一，風(fēng)電齒輪箱運行狀態(tài)是否正常關(guān)系到整臺機組的工作狀況。據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，齒輪箱發(fā)生的故障有40%的原因是由于齒輪箱設(shè)計、制造、裝配及原材料等因素引起的；另外有43%的原因是因為用戶維護不及時和操作不當引起的，17%的原因是由周圍相鄰條件的故障或缺陷引起的。通過一系列的數(shù)據(jù)表明，為了確保風(fēng)電齒輪箱能夠安全、正常地運行，提高齒輪傳動的可靠性，一方面需要改進設(shè)計、提高加工制造精度以及改善裝配質(zhì)量，另一方面則必須提高運行管理和維護水平，要對齒輪傳動裝置進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。

  統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，齒輪箱中發(fā)生故障的主要部件是軸承、軸、箱體和緊固件，其中軸承的所占的比列達到了20%。由此可見，在齒輪箱中齒輪本身的故障所占比重大。說明在齒輪傳動系統(tǒng)中齒輪本身的制造、裝配質(zhì)量及其運行維護水平是關(guān)鍵問題。齒輪在機械加工中是一種高度復(fù)雜的成形零件，而在高速重載下運行的齒輪、其工作條件又相對比其他零部件惡劣，特別是風(fēng)電齒輪箱較是如此。

  齒輪箱的故障診斷方法大體上可分為兩大類，一類是通過齒輪運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的振動、噪音和油溫等動態(tài)信號，運用信號處理方法來完成故障分析、診斷；另一類是根據(jù)摩擦磨損理論，通過潤滑油液分析來達到故障診斷的目的。主要是通過分析潤滑油里金屬的成分來預(yù)測是那一部分的材料，從而判斷是否屬于正?，F(xiàn)象。

  傳動齒輪在運轉(zhuǎn)時，由于其本身制造不良、操作維護不善等，均可能導(dǎo)致齒輪產(chǎn)生故障。因此，齒輪故障可劃分為兩大類：一類是由制造和裝配等原因造成的，比如齒輪誤差、齒輪與內(nèi)孔不同心等；另一類是齒輪由于長期運行而形成的，通常輪齒的表面承受的載荷很大，兩嚙合輪齒之間既有相對滾動又有相對滑動，而且相對滑動的摩擦力在齒輪節(jié)點兩側(cè)的方向相反，從而出現(xiàn)了力的脈動，于是在長期運行中將導(dǎo)致齒輪表面發(fā)生點蝕、疲勞剝落、磨損等。
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