齿轮及齿轮箱诊断课件

齿轮及齿轮箱诊断2024/6/26齿轮齿轮及及齿轮齿轮箱箱诊诊断断2023/8/11一、齿轮及齿轮箱的振动信号特点 齿轮箱正常运箱正常运转时，一般其振，一般其振动信号是平信号是平稳信号，振信号，振动信号信号为各各轴的的转频和和啮合合频率。当率。当发生故障生故障时，其振，其振动信号信号频率成份和幅率成份和幅值将将发生生变化，一般具有以下特征：化，一般具有以下特征：信号是稳态的信号是稳态的 对应仅仅是幅值的变化，振动能量的变化。主要是针对齿轮均匀对应仅仅是幅值的变化，振动能量的变化。主要是针对齿轮均匀磨损的情况。磨损的情况。信号是周期平稳信号信号是周期平稳信号 出现有规律的冲击或调制现象。主要是针对齿轮的点蚀、疲劳剥出现有规律的冲击或调制现象。主要是针对齿轮的点蚀、疲劳剥落、齿形误差、安装误差、轴弯曲、不平衡、不对中、滚动轴承落、齿形误差、安装误差、轴弯曲、不平衡、不对中、滚动轴承剥落等。剥落等。信号是非周期性信号信号是非周期性信号 信号中出现无规律的冲击或调制现象。主要是齿轮或轴承严重故信号中出现无规律的冲击或调制现象。主要是齿轮或轴承严重故障时。障时。2024/6/26一、一、齿轮齿轮及及齿轮齿轮箱的振箱的振动动信号特点信号特点 齿轮齿轮箱正常运箱正常运转时转时，一般，一般二、多种多样的信号处理方法二、多种多样的信号处理方法2.1 时域诊断时域诊断 峰值指标峰值指标 脉冲指标脉冲指标 峭度峭度KURT-3()vt-v 4 s1nS StCRESTvpeakvRMSvpeakvr2024/6/26二、多种多二、多种多样样的信号的信号处处理方法理方法2.1 时时域域诊诊断断KURT-3(、同周期相加平均时域信号由于相位不同，不同时刻的信号是不能作平时域信号由于相位不同，不同时刻的信号是不能作平均的。均的。如果保证起始相位相同，采样频率和采样点数相同，如果保证起始相位相同，采样频率和采样点数相同，转速稳定，是可以作平均的。转速稳定，是可以作平均的。随着平均次数的增加，所在轴的转频及其倍频，啮合随着平均次数的增加，所在轴的转频及其倍频，啮合频率及其倍频被保留，其它轴的信号和噪声被消除，频率及其倍频被保留，其它轴的信号和噪声被消除，从而获得与被测齿轮有关的信号。从而获得与被测齿轮有关的信号。如果转速不稳，采用锁相技术进行平均。如果转速不稳，采用锁相技术进行平均。从时域平均信号中可以辅助判断一些故障（双轴）。从时域平均信号中可以辅助判断一些故障（双轴）。时域平均信号不能用来诊断滚动轴承的故障。时域平均信号不能用来诊断滚动轴承的故障。2024/6/26、同周期相加平均、同周期相加平均时时域信号由于相位不同，不同域信号由于相位不同，不同时时刻的信号是不能作刻的信号是不能作、频谱分析频谱分析是诊断频谱分析是诊断齿轮箱的最常用齿轮箱的最常用的最有效方法。的最有效方法。推荐采用加汉宁推荐采用加汉宁窗的幅值谱或功窗的幅值谱或功率谱。率谱。比较和趋势分析比较和趋势分析2024/6/26、频谱频谱分析分析频谱频谱分析是分析是诊诊断断齿轮齿轮箱的最常用的最有效方法。箱的最常用的最有效方法。2023、倒频谱分析倒频谱用来诊断调制信号。但同解调分倒频谱用来诊断调制信号。但同解调分析相比，准确性较差。析相比，准确性较差。、细化谱分析细化谱用来诊断调制信号。但幅值和相细化谱用来诊断调制信号。但幅值和相位信息误差较大。位信息误差较大。2024/6/26、倒、倒频谱频谱分析倒分析倒频谱频谱用来用来诊诊断断调调制信号。但同解制信号。但同解调调分析相比，准确性分析相比，准确性、传递函数传递函数分析的目的是研究系统的固有频率，通过力传递函数分析的目的是研究系统的固有频率，通过力和响应，研究两者随频率变化的比例来估计系统的固和响应，研究两者随频率变化的比例来估计系统的固有频率。有频率。相干分析适用来检验传递函数测试结果的可靠性。相干分析适用来检验传递函数测试结果的可靠性。相干函数分析相干函数分析100。797.65Hz468.75Hz860.35Hz传递函数分析传递函数分析2024/6/26、传递传递函数函数传递传递函数分析的目的是研究系函数分析的目的是研究系统统的固有的固有频频率，通率，通过过力和响力和响三、齿轮及齿轮箱的诊断技术、调制调制 幅值调制幅值调制 频率调制（相位调制）频率调制（相位调制）调频调幅调频调幅2024/6/26三、三、齿轮齿轮及及齿轮齿轮箱的箱的诊诊断技断技术术、调调制制2023/8/11tAtA调调 幅幅调调 频频2024/6/26tAtA调调 幅幅调调 频频2023/8/11、减速箱的四种调制现象齿轮啮合频率调制现象齿轮啮合频率调制现象齿轮箱固有频率调制现象齿轮箱固有频率调制现象齿轮固有频率调制现象齿轮固有频率调制现象滚动轴承外环固有频率调制现象滚动轴承外环固有频率调制现象2024/6/26、减速箱的四种、减速箱的四种调调制制现现象象齿轮啮齿轮啮合合频频率率调调制制现现象象2023/8/11、不同调制现象的分析方法齿轮啮合频率的调制分析方法齿轮啮合频率的调制分析方法 采用频谱和解调谱相结合的双谱分析法采用频谱和解调谱相结合的双谱分析法 频谱分析：齿轮的啮合频率，确定故障的齿轮幅频谱分析：齿轮的啮合频率，确定故障的齿轮幅 解调谱分析：调制频率，确定故障轴解调谱分析：调制频率，确定故障轴辅助方法：辅助方法：时域波形，啮合频率幅值的趋势分析，提高诊断准确度。时域波形，啮合频率幅值的趋势分析，提高诊断准确度。2024/6/26、不同、不同调调制制现现象的分析方法象的分析方法齿轮啮齿轮啮合合频频率的率的调调制分析方法制分析方法2023/齿轮固有频率调制分析方法齿轮固有频率调制分析方法采用解调谱、细化谱、频谱相结合的三谱分析法采用解调谱、细化谱、频谱相结合的三谱分析法 频谱分析：齿轮的啮合频率，确定故障的齿轮幅频谱分析：齿轮的啮合频率，确定故障的齿轮幅 解调谱、细化谱分析：调制频率，确定故障轴解调谱、细化谱分析：调制频率，确定故障轴难点：难点：齿轮的固有频率不知道（事先可以测出或计算出齿轮齿轮的固有频率不知道（事先可以测出或计算出齿轮 的固有频率）的固有频率）注意：注意：一般固有频率被激起，频率成份少，只有极少的谱峰一般固有频率被激起，频率成份少，只有极少的谱峰2024/6/26齿轮齿轮固有固有频频率率调调制分析方法制分析方法2023/8/11齿轮箱体固有频率调制分析方法齿轮箱体固有频率调制分析方法 采用时域波形分析、频谱分析、解调谱分析、趋势分采用时域波形分析、频谱分析、解调谱分析、趋势分析相结合的时频分析法析相结合的时频分析法时域波形：时域波形：周期性的冲击信号，一个大的冲击信号有多周期性的冲击信号，一个大的冲击信号有多个小的冲击信号构成。个小的冲击信号构成。频域：频域：以箱体、齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，故以箱体、齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，故障齿轮或轴所在轴转频及其倍频为调制频率。障齿轮或轴所在轴转频及其倍频为调制频率。趋势：趋势：振动能量较正常工况下有较大幅度提高。振动能量较正常工况下有较大幅度提高。2024/6/26齿轮齿轮箱体固有箱体固有频频率率调调制分析方法制分析方法2023/8/11轴承外环固有频率调制分析方法采用频谱、解调谱、细化谱三谱分析法采用频谱、解调谱、细化谱三谱分析法频域：主要依靠轴承外环的固有频率和轴承部件频域：主要依靠轴承外环的固有频率和轴承部件 的通过频率来分析。的通过频率来分析。难点：振动能量低，往往被其它振动信号覆盖。难点：振动能量低，往往被其它振动信号覆盖。2024/6/26轴轴承外承外环环固有固有频频率率调调制分析方法制分析方法2023/8/11、齿轮箱频率特点轴频及其高次谐波；轴频及其高次谐波；齿轮啮合频率及其高次谐波；齿轮啮合频率及其高次谐波；以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的啮合频率边频带；频及其倍频为调制频率的啮合频率边频带；以齿轮固有频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转以齿轮固有频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的边频带；频及其倍频为调制频率的边频带；以齿轮箱固有频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴以齿轮箱固有频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的边频带；转频及其倍频为调制频率的边频带；以外环的各阶固有频率为载波频率，产生剥落元件的以外环的各阶固有频率为载波频率，产生剥落元件的通过频率为调制频率；通过频率为调制频率；隐含成份和交叉成份。隐含成份和交叉成份。2024/6/26、齿轮齿轮箱箱频频率特点率特点轴频轴频及其高次及其高次谐谐波；波；2023/8/11四、齿轮箱故障的主要形式四、齿轮箱故障的主要形式1、齿形误差、齿形误差2、齿形均匀磨损、齿形均匀磨损3、轴不对中、轴不对中4、断齿、断齿5、箱体共振、箱体共振6、轴轻度弯曲、轴轻度弯曲7、轴严重弯曲、轴严重弯曲8、轴不平衡、轴不平衡9、轴向窜动、轴向窜动10、轴承疲劳剥落和点蚀、轴承疲劳剥落和点蚀2024/6/26四、四、齿轮齿轮箱故障的主要形式箱故障的主要形式1、齿齿形形误误差差2023/8/11、齿形误差的主要特征、齿形误差的主要特征以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的啮合频率调制；啮合频率调制；一般的齿形误差产生的调制边频带窄，一般的齿形误差产生的调制边频带窄，以一阶边频调制为主，且边频带的幅值以一阶边频调制为主，且边频带的幅值较小；较小；严重的齿形误差，激起齿轮的固有频率，严重的齿形误差，激起齿轮的固有频率，出现以齿轮固有频率及其谐波为载波频出现以齿轮固有频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的齿轮共振频率调制；率的齿轮共振频率调制；振动能量（有效值和峭度）有一定程度振动能量（有效值和峭度）有一定程度的增大。的增大。2024/6/26、齿齿形形误误差的主要特征以差的主要特征以齿轮啮齿轮啮合合频频率及其率及其谐谐波波为载为载波波频频率，率，齿轮齿轮所所1f02f03f01GMF2GMF齿形误差引起的特征频谱齿形误差引起的特征频谱fA2024/6/261f02f03f01GMF2GMF齿齿形形误误差引起的特征差引起的特征频谱频谱fA、齿轮均匀磨损、齿轮均匀磨损齿轮的啮合频率及其谐波的幅值明显增大；齿轮的啮合频率及其谐波的幅值明显增大；如果不均匀磨损，会产生以齿轮啮合频率及其谐波为载波如果不均匀磨损，会产生以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率，但幅值小。频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率，但幅值小。1GMF2GMF3GMFfA2024/6/26、齿轮齿轮均匀磨均匀磨损齿轮损齿轮的的啮啮合合频频率及其率及其谐谐波的幅波的幅值值明明显显增大；增大；1GMF、轴不对中、轴不对中以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率；轴转频及其倍频为调制频率；调制频率的调制频率的2倍频幅值最大；倍频幅值最大；齿轮啮合频率及其谐波幅值增大；齿轮啮合频率及其谐波幅值增大；振动能量（有效值和峭度）有一定程度的增大。振动能量（有效值和峭度）有一定程度的增大。2024/6/26、轴轴不不对对中以中以齿轮啮齿轮啮合合频频率及其率及其谐谐波波为载为载波波频频率，率，齿轮齿轮所在所在轴转频轴转频及及注意用速度频谱或位移频谱注意用速度频谱或位移频谱2024/6/26注意用速度注意用速度频谱频谱或位移或位移频谱频谱2023/8/11、箱体共振、箱体共振薄板结构薄板结构齿轮箱的一阶固有频率为主导地位，其齿轮箱的一阶固有频率为主导地位，其他频率成分很低；他频率成分很低；振动能量有很大的增加。振动能量有很大的增加。箱体共振调制箱体共振调制以箱体、齿轮固有频率和齿轮啮合频率以箱体、齿轮固有频率和齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，故障齿轮或轴所及其谐波为载波频率，故障齿轮或轴所在轴转频及其倍频为调制频率；在轴转频及其倍频为调制频率；齿轮啮合频率及其谐波幅值明显增大；齿轮啮合频率及其谐波幅值明显增大；振动能量有很大的增加振动能量有很大的增加2024/6/26、箱体共振薄板、箱体共振薄板结结构构2023/8/111f01fg2f01GMF2GMF2fg2024/6/261f01fg2f01GMF2GMF2fg2023/8/11、断齿、断齿以齿轮啮合频率及其谐波以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，故障齿轮所为载波频率，故障齿轮所在轴转频及其倍频为调制在轴转频及其倍频为调制频率，调制边频带宽而高；频率，调制边频带宽而高；以齿轮各阶固有频率及其以齿轮各阶固有频率及其谐波为载波频率，故障齿谐波为载波频率，故障齿轮所在轴转频及其倍频为轮所在轴转频及其倍频为调制频率，调制边频带宽调制频率，调制边频带宽而高；而高；振动能量有很大的增加。振动能量有很大的增加。2024/6/26、断、断齿齿以以齿轮啮齿轮啮合合频频率及其率及其谐谐波波为载为载波波频频率，故障率，故障齿轮齿轮所在所在轴转频轴转频及及1fg1GMF2GMF2fg2024/6/261fg1GMF2GMF2fg2023/8/11频段报警 20%报警总值 90%报警总值 30%报警总值 25%报警总值 20%报警总值 15%报警总值很高，传感器要求粘结和螺栓连接。齿轮箱的一阶固有频率为主导地位，其他频率成分很低；项目 频段1 频段2 频段3 频段4 频段5 频段6速度总值（峰值）mm/s6xrpm 10.振动能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特别是轴向振动能量有较大的增加。齿轮的啮合频率及其谐波的幅值明显增大；设备上没有安装隔振装置（有隔振装置，报警值提高30%-50%）1、无叶片的普通滑动轴承设备，如交流电机、直流电机、减速箱等频段起始频率 1%Fmax 1.有故障轴的转频成份有较大的增加；频谱分析：齿轮的啮合频率，确定故障的齿轮幅解调谱分析：调制频率，确定故障轴、轴轻度弯曲以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的啮合频率调制，但调制边频带窄且稀；倍频为调制频率的啮合频率调制，但调制边频带窄且稀；如果弯曲轴上有多对齿轮啮合，则会出现多对齿轮啮合调制；如果弯曲轴上有多对齿轮啮合，则会出现多对齿轮啮合调制；振动能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特别是轴振动能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特别是轴向振动能量有较大的增加。向振动能量有较大的增加。2024/6/26频频段段报报警警 20%报报警警总值总值 90%以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的啮合频率调制，但调制边频带窄且稀；齿轮箱的一阶固有频率为主导地位，其他频率成分很低；频线设为16003200线。某电厂水轮机发电组，齿轮箱振动异常。8xrpm 1.工作转速500r/min；主要是针对齿轮的点蚀、疲劳剥落、齿形误差、安装误差、轴弯曲、不平衡、不对中、滚动轴承剥落等。时域波形：周期性的冲击信号，一个大的冲击信号有多个小的冲击信号构成。1(z/30)x(n/1200)715 5.频域：主要依靠轴承外环的固有频率和轴承部件 的通过频率来分析。62 7.设备上没有安装隔振装置（有隔振装置，报警值提高30%-50%）如果转速为1100-1399r/min,将Fmax设为80Xrpm；速度总值（峰值）mm/s输入轴转速182 r/min频段描述 次同步到1xrpm 1.1f1GMF2GMF轴轻度弯曲特征频谱轴轻度弯曲特征频谱2024/6/26以以齿轮啮齿轮啮合合频频率及其率及其谐谐波波为载为载波波频频率，率，齿轮齿轮所在所在轴转频轴转频及其倍及其倍频为调频为调、轴严重弯曲以齿轮啮合频率及其谐波、以齿轮啮合频率及其谐波、齿轮固有频率、箱体固有频齿轮固有频率、箱体固有频率为载波频率，齿轮所在轴率为载波频率，齿轮所在轴转频为调制频率的啮合频率转频为调制频率的啮合频率调制，但边频带较宽，解调调制，但边频带较宽，解调谱上出现轴的转频和多阶高谱上出现轴的转频和多阶高次谐波；次谐波；如果弯曲轴上有多对齿轮啮如果弯曲轴上有多对齿轮啮合，则会出现多对齿轮啮合合，则会出现多对齿轮啮合调制；调制；振动能量（有效值和峭度值）振动能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特别是有一定程度的增加，特别是轴向振动能量有较大的增加。轴向振动能量有较大的增加。2024/6/26、轴严轴严重弯曲以重弯曲以齿轮啮齿轮啮合合频频率及其率及其谐谐波、波、齿轮齿轮固有固有频频率、箱体固有率、箱体固有频频轴严重弯曲特征频谱轴严重弯曲特征频谱1f01fg2f01GMF2GMF2fg2024/6/26轴严轴严重弯曲特征重弯曲特征频谱频谱1f01fg2f01GMF2GMF2fg2、轴向窜动有故障轴上齿数多的齿轮啮合频率的幅值大幅度增加；有故障轴上齿数多的齿轮啮合频率的幅值大幅度增加；振动能量有较大的增加。振动能量有较大的增加。1GMF2024/6/26、轴轴向向窜动窜动有故障有故障轴轴上上齿齿数多的数多的齿轮啮齿轮啮合合频频率的幅率的幅值值大幅度增加；大幅度增加；1、轴有严重的不平衡以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转以齿轮啮合频率及其谐波为载波频率，齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的啮合频率调制，但边频带较频及其倍频为调制频率的啮合频率调制，但边频带较少而稀，解调谱上出现轴的转频；少而稀，解调谱上出现轴的转频；有故障轴的转频成份有较大的增加；有故障轴的转频成份有较大的增加；振动能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特振动能量（有效值和峭度值）有一定程度的增加，特别是轴向振动能量有较大的增加。别是轴向振动能量有较大的增加。2024/6/26、轴轴有有严严重的不平衡以重的不平衡以齿轮啮齿轮啮合合频频率及其率及其谐谐波波为载为载波波频频率，率，齿轮齿轮所在所在1GMF1f2024/6/261GMF1f2023/8/11、轴承疲劳剥落和点蚀在齿轮箱轴系中，一般滚动轴承内环与轴多为紧密的过盈配合，在齿轮箱轴系中，一般滚动轴承内环与轴多为紧密的过盈配合，即轴与内环牢固的连为一体，要激起固有频率需要较大能量，且即轴与内环牢固的连为一体，要激起固有频率需要较大能量，且内环固有频率与自由状态下测得或计算的频率完全不同。内环固有频率与自由状态下测得或计算的频率完全不同。外环与箱体轴承座也是过盈配合，但同内环比较，要松得多。且外环与箱体轴承座也是过盈配合，但同内环比较，要松得多。且外环在工作中一直受到滚动体对其较大的压力，当轴承有故障并外环在工作中一直受到滚动体对其较大的压力，当轴承有故障并运行一段时间后，外环与轴承座之间基本完全松动，外环固有频运行一段时间后，外环与轴承座之间基本完全松动，外环固有频率与自由状态下测得或计算的频率基本相同。率与自由状态下测得或计算的频率基本相同。由于外环松动且质量轻，轴承元素故障时，振动能量通过滚动体由于外环松动且质量轻，轴承元素故障时，振动能量通过滚动体传到外环上，激起外环固有频率。传到外环上，激起外环固有频率。齿轮箱中轴承故障的载波频率一般为外环的各阶固有频齿轮箱中轴承故障的载波频率一般为外环的各阶固有频率，调制频率为产生剥落元件的通过频率。率，调制频率为产生剥落元件的通过频率。2024/6/26、轴轴承疲承疲劳劳剥落和点剥落和点蚀蚀在在齿轮齿轮箱箱轴轴系中，一般系中，一般滚动轴滚动轴承内承内环环与与轴轴多多为为1fo2fo3foF(I,o,)2024/6/261fo2fo3foF(I,o,)2023/8/11五、检测标准、齿轮装置的振动峰值判定标准、齿轮装置的振动峰值判定标准齿轮的振动峰值为齿轮的振动峰值为Pp,转速为转速为n(r/min),吃数为吃数为z,g为重力为重力加速度。加速度。注意量级：注意量级：Pp=10(z/30)x(n/1200)危险量级：危险量级：Pp=40(z/30)x(n/1200)2024/6/26五、五、检测标检测标准、准、齿轮齿轮装置的振装置的振动动峰峰值值判定判定标标准准2023/8/11、齿轮装置的振动均值判定标准、齿轮装置的振动均值判定标准齿轮的振动均值为齿轮的振动均值为Pa,转速为转速为n(r/min),吃数为吃数为z,g为重力为重力加速度。加速度。注意量级：注意量级：Pa=1.1(z/30)x(n/1200)危险量级：危险量级：Pa=4.1(z/30)x(n/1200)2024/6/26、齿轮齿轮装置的振装置的振动动均均值值判定判定标标准准2023/8/11、频段判定标准 国家标准协会标准（国家标准协会标准（ANST）假定转速为假定转速为60060000r/min采集信号尽可能靠近轴承座采集信号尽可能靠近轴承座设备上没有安装隔振装置（有隔振装置，设备上没有安装隔振装置（有隔振装置，报警值提高报警值提高30%-50%）齿轮箱的报警值要比被驱动的机器高出齿轮箱的报警值要比被驱动的机器高出25%2024/6/26、频频段判定段判定标标准准 国家国家标标准准协协会会标标准（准（ANST）2023/8/ANST设备状态报警类型和等级分类表设备状态报警类型和等级分类表 机器类型机器类型 良好良好 一般一般 报警报警1（警告）（警告）报警报警2(危险）危险）离心式，带或不带外部齿轮箱离心式，带或不带外部齿轮箱 0-5.08 5.08-7.62 7.62 11.43离心离心-整体式齿轮（轴向）整体式齿轮（轴向）0-5.08 5.08-7.62 7.62 11.43离心离心-整体式齿轮（径向）整体式齿轮（径向）0-3.81 3.81-6.35 6.35 9.525齿轮箱输入轴齿轮箱输入轴 0-3.81 3.81-5.715 5.715 8.89齿轮箱输出轴齿轮箱输出轴 0-2.286 2.286-3.81 3.81 5.715mm/s2024/6/26ANST设备设备状状态报态报警警类类型和等型和等级级分分类类表表 项目项目 频段频段1 频段频段2 频段频段3 频段频段4 频段频段5 频段频段6频段起始频率频段起始频率 1%Fmax 1.2xrpm 2.2xrpm 3.2xrpm 12.2xrpm 50%Fmax 频段截止频率频段截止频率 1.2xrpm 2.2xrpm 3.2xrpm 12.2xrpm 50%Fmax 100%Fmax 频段报警频段报警 90%报警总值报警总值 30%报警总值报警总值 25%报警总值报警总值 20%报警总值报警总值 15%报警总值报警总值 10%报警总值报警总值 或或或或或或频段描述频段描述 次同步到次同步到1xrpm 1.5-2xrpm 2.5-3xrpm 轴承缺陷频率基频轴承缺陷频率基频 轴承缺陷低阶谐波轴承缺陷低阶谐波 轴承缺陷高阶谐波轴承缺陷高阶谐波 或固有频率或固有频率1、无叶片的普通滚子轴承设备，如交流电机、直流电机、减速箱等、无叶片的普通滚子轴承设备，如交流电机、直流电机、减速箱等2、设置、设置 Fmax=50 xrpm（如果转速（如果转速1700r/min,或轴承为圆锥滚子轴承、球面滚子轴承另取或轴承为圆锥滚子轴承、球面滚子轴承另取值，值，rpm为转速）为转速）3、从、从ANST设备状态分析标准中得到报警速度宗旨。设备状态分析标准中得到报警速度宗旨。Fmax为频谱量程。为频谱量程。4、如果为轴承为圆锥滚子轴承、球面滚子轴承，、如果为轴承为圆锥滚子轴承、球面滚子轴承，Fmax为为60Xrpm.5、如果转速为、如果转速为1400-1700r/min,将将Fmax设为设为60Xrpm；如果转速为；如果转速为1100-1399r/min,将将Fmax设为设为80Xrpm；如果转速为；如果转速为800-1099r/min,将将Fmax设为设为100Xrpm；如果转速为；如果转速为600-799r/min,将将Fmax设为设为120Xrpm；ANST设备频段报警表设备频段报警表A速度总值（峰值）速度总值（峰值）mm/s2024/6/26项项目目 频频段段1 项目项目 频段频段1 频段频段2 频段频段3 频段频段4 频段频段5 频段频段6频段起始频率频段起始频率 0.2xrpm 0.8xrpm 1.8xrpm 2.8xrpm 3.6xrpm 10.2xrpm 频段截止频率频段截止频率 0.8xrpm 1.8xrpm 2.8xrpm 3.8xrpm 10.2xrpm 100%Fmax 频段报警频段报警 20%报警总值报警总值 90%报警总值报警总值 30%报警总值报警总值 25%报警总值报警总值 20%报警总值报警总值 15%报警总值报警总值 或或频段描述频段描述 次同步到次同步到 1、无叶片的普通滑动轴承设备，如交流电机、直流电机、减速箱等、无叶片的普通滑动轴承设备，如交流电机、直流电机、减速箱等2、设置、设置 Fmax=20 xrpmANST设备频段报警表设备频段报警表B速度总值（峰值）速度总值（峰值）mm/s2024/6/26项项目目 频频段段1 项目项目 频段频段1 频段频段2 频段频段3 频段频段4 频段频段5 频段频段6频段起始频率频段起始频率 0.25xGMF 0.75xGMF 1.25xGMF 1.75xGMF 2.25xGMF 50%Fmax 频段截止频率频段截止频率 0.75xGMF 1.25xGMF 1.75xGMF 2.25xGMF 2.75xGMF 100%Fmax 频段报警频段报警 25%报警总值报警总值 70%报警总值报警总值 25%报警总值报警总值 50%报警总值报警总值 25%报警总值报警总值 40%报警总值报警总值 频段描述频段描述 和边带和边带 GMF和边带和边带 和边带和边带 2xGMF和边带和边带 和边带和边带 3xGMF和边带和边带 1、设置、设置 Fmax2、对于齿轮箱，须在同一测点进行频率量程为的高频测量，同时需要一个正常频率量程的测量（如、对于齿轮箱，须在同一测点进行频率量程为的高频测量，同时需要一个正常频率量程的测量（如AB表中所述）。也就是说进行两次不同量程的测量。在许多情况下，由于表中所述）。也就是说进行两次不同量程的测量。在许多情况下，由于Fmax很高，传感器要求粘结和螺栓连接。频线设为很高，传感器要求粘结和螺栓连接。频线设为16003200线。线。ANST设备频段报警表设备频段报警表C速度总值（峰值）速度总值（峰值）mm/s2024/6/26项项目目 频频段段1 项目项目 频段频段1 频段频段2 频段频段3 频段频段4 频段频段5 频段频段6频段起始频率频段起始频率 20 xrpm 50 xrpm 80 xrpm 110 xrpm 140 xrpm 170 xrpm 频段截止频率频段截止频率 50 xrpm 80 xrpm 110 xrpm 140 xrpm 170 xrpm 100%Fmax 频段报警频段报警 60%报警总值报警总值 60%报警总值报警总值 50%报警总值报警总值 50%报警总值报警总值 40%报警总值报警总值 40%报警总值报警总值 频段描述频段描述 20-50 xrpm 50-80 xrpm 80-110 xrpm 110-140 xrpm 140-170 xrpm 170 xrpm-Fmax 1、在不知道齿数的情况下使用，知道齿数用、在不知道齿数的情况下使用，知道齿数用C表。表。2、在许多情况下，由于、在许多情况下，由于Fmax很高，传感器要求粘结和螺栓连接。频线设为很高，传感器要求粘结和螺栓连接。频线设为3200线。线。2、设置、设置 Fmax=200 xrpmANST设备频段报警表设备频段报警表D速度总值（峰值）速度总值（峰值）mm/s2024/6/26项项目目 频频段段1 六、案例分析六、案例分析某电厂水轮机发电组，齿轮箱振动异常。某电厂水轮机发电组，齿轮箱振动异常。输入轴转速输入轴转速182 r/min输出轴转速输出轴转速750 r/min大齿轮齿数大齿轮齿数 99小齿轮齿数小齿轮齿数 24发电机发电机增速机增速机水轮机水轮机Z=24Z=99180r/min750r/min例例12024/6/26六、案例分析某六、案例分析某电电厂水厂水轮轮机机发电组发电组，齿轮齿轮箱振箱振动动异常。异常。发电发电机增速机机增速机12.512.5 12.512.5299.8433266.75Hz331.25Hz0.1mm/s齿轮箱细化谱齿轮箱细化谱2024/6/2612.512.512.512.5299.8433266.75分析分析啮合频率：啮合频率：(750/60)x24=300Hz从细化谱图上可以看出，的幅值较高，且被频率调制。从细化谱图上可以看出，的幅值较高，且被频率调制。调制频率调制频率3Hz幅值小，不明显。幅值小，不明显。说明故障齿轮应为高速轴（输出轴）小齿轮。说明故障齿轮应为高速轴（输出轴）小齿轮。验证：验证：揭盖检查发现小齿轮齿性误差较大，形成频率揭盖检查发现小齿轮齿性误差较大，形成频率调制。载荷的微小变化形成幅值调制。调制。载荷的微小变化形成幅值调制。2024/6/26分析分析啮啮合合频频率：率：2023/8/11例2首钢小型场一台减速机，大修后运行振动值很大。首钢小型场一台减速机，大修后运行振动值很大。电机驱动，可调速；电机驱动，可调速；工作转速工作转速500r/min；功率功率970kW；小齿轮齿数小齿轮齿数50；大齿轮齿数大齿轮齿数148。1243电机电机减速机减速机501482024/6/26例例2首首钢钢小型小型场场一台减速机，大修后运行振一台减速机，大修后运行振动值动值很大。很大。1243电电机机测试数据测点测点 1 2 3 4 振动值（水平）振动值（水平）振动值（轴向）振动值（轴向）电机转速为电机转速为150r/min mm/s213Hz213Hz0 700200 2300.850.852024/6/26测试测试数据数据测测点点 分析齿轮啮合合频率率：在在测点点2 2的的频谱图上没有上没有发现啮合合频率。却在率。却在213Hz213Hz处出出现高的幅高的幅值。对213Hz213Hz进行行细化分析，化分析，发现213Hz213Hz附近存在的附近存在的边频带。而是低速而是低速轴的的转频。为了了验证213Hz213Hz的出的出处。进行升速行升速试验，当，当转速升到速升到500r/min500r/min的的时候，候，测点点2 2的的频谱图中中213Hz213Hz频率仍然存率仍然存在。在。说明明213Hz213Hz是是齿轮的固有的固有频率。率。说明低速明低速轴大大齿轮存在存在严重故障。重故障。验证：揭盖：揭盖检查发现大大齿轮齿面凹凸不平，大面凹凸不平，大齿轮有有3 3个个齿顶承台承台阶状凸起，状凸起，说明大明大齿轮齿顶顶撞小撞小齿轮齿根的根的现象。象。2024/6/26分析分析齿轮啮齿轮啮合合频频率：率：2023/8/11例3某公司有某公司有4台煤气鼓风机，其中台煤气鼓风机，其中2、3鼓风机组传动形式完全相同，鼓风机组传动形式完全相同，均为电动机和增速机驱动。鼓风机为两级增压。均为电动机和增速机驱动。鼓风机为两级增压。电机：电机：1495r/min，1250kW风机：风机：4230r/min电动机电动机减速机减速机风机风机123456 7831912024/6/26例例3某公司有某公司有4台煤气鼓台煤气鼓风风机，其中机，其中2、3鼓鼓风风机机组传动组传动形式完全相形式完全相症状描述2000年年10月月20日，机组振动超标。主要是增速机振动超标。从日，机组振动超标。主要是增速机振动超标。从2000年年8月至月至10月振值逐渐升高。月振值逐渐升高。MM/S测点测点 V(垂直径向垂直径向)H(水平径向水平径向)A(轴向轴向)4 7.2 8.0 142024/6/26症状描述症状描述2000年年10月月20日，机日，机组组振振动动超超标标。主要是增速机振。主要是增速机振分析和诊断 0 1 2 3 4 5(KHz)70605040302010m/s26号测点加速度频谱图号测点加速度频谱图2282.52024/6/26分析和分析和诊诊断断 0 1 106.25 2418.75(Hz)70605040302010m/s2啮合频率附近啮合频率附近16倍细化谱倍细化谱22522024/6/26 106.25 验证低速轴齿轮发生严重的磨损或断齿故障低速轴齿轮发生严重的磨损或断齿故障揭盖检查：低速轴断了揭盖检查：低速轴断了9个齿个齿2024/6/26验证验证低速低速轴齿轮发轴齿轮发生生严严重的磨重的磨损损或断或断齿齿故障故障2023/8/11