1　設備概況
某造紙（zhǐ）廠齒（chǐ）輪箱型號 H3SH10B（FLENDER），齒輪總速比 1520.9/38＝40.023，結構見（jiàn）圖 1。該齒輪（lún）箱自2007 年 2 月發（fā）現（xiàn）現場有周期噪聲，如同齒輪齧合不良產生（shēng）的周期衝（chōng）擊。這（zhè）之後，車間曾兩次（cì）計劃停機檢（jiǎn）查齒輪箱，結果（guǒ）並沒有發現齒輪明顯損傷。2007 年 11 月現場噪聲越加尖銳，產生的（de）高振動給產品質量也帶來了一定影響。為進一步（bù）診斷產（chǎn）生該噪聲的（de）根源並消除故障，11 月 11 日對該齒輪箱進行了（le）振（zhèn）動數據采集並分析。

圖 1 H3SH10B 齒輪箱結構圖（圖片來自互聯網）

2　故障現場描述
根據齒輪箱（xiāng）結構圖，分別對每（měi）根軸上的軸承所（suǒ）在位置從水平、垂直和軸向設置了測點。從資料上查閱出了每（měi）根（gēn）軸上的軸承型號，以 SKF 作參考廠家計算出（chū）每個軸承的故障特征頻率，見表 1。

表 1 H3SH10B 齒輪箱內軸承故障特（tè）征頻率表 Hz

根據漿板車（chē）速推算出齒輪箱輸（shū）入軸轉速在1419r/min，即（jí）輸入軸轉頻 f1=23.65Hz。分析輸入（rù）軸的振動速度頻譜，發（fā）現頻（pín）譜中有非常（cháng）明顯（xiǎn）的 110.9Hz的異常頻率及其諧波 （圖 2），並（bìng）有大量邊頻帶。頻率110.9Hz=4.69（輸入軸轉頻倍數）×23.65Hz（輸入軸轉頻）。該諧波不像是齒輪（lún）的齧合頻率，很（hěn）可（kě）能是某軸承的故障特征頻率。假定該（gāi）異常頻率為（wéi）軸承故障特征（zhēng）頻率，從諧波周圍可計算（suàn）出 11.72Hz 的邊頻帶。因資料中（zhōng）隻提供了該（gāi）齒輪箱的總速比為 40.023，不能（néng）一一確定每根軸的實際（jì）轉速，這就需要從（cóng）頻譜中捕捉軸（zhóu）轉速信息。

圖 2 輸入軸振動速度頻譜（pǔ）圖（2007-11-11）（圖片來自互聯網）

分析中間（jiān）軸Ⅰ振動速度頻譜，頻譜中有明顯的11.72Hz 的頻率，特別（bié）在時域圖（圖 3）中捕捉到了11.72Hz 的高強度脈衝。因為中間軸Ⅰ的轉頻是11.72Hz，即 703r/min，這樣頻譜中的 110.9Hz 的頻率將變為 110.9Hz=9.47（中間軸Ⅰ轉頻倍數）×11.72Hz（中間軸 1 轉頻）。對照（zhào）H3SH10B 齒輪箱內軸承故（gù）障特征頻率表，發現中間軸Ⅰ軸承 32312 的內圈故障特征頻率 9.436×11.72Hz （此時f2=11.72Hz）與頻譜中的 9.47×11.72Hz 非常接近。在係統中輸入32312 軸承內圈（quān）故障特征頻率（lǜ），頻譜中（zhōng）的 110.9Hz的頻率就是軸承 32312 的內圈故障特（tè）征頻（pín）率（圖 4）。

圖（tú） 3 中間軸（zhóu）Ⅰ時域圖（2007-11-11）（圖片來自互聯網）

圖 4 中間（jiān）軸Ⅰ振動頻譜圖（2007-11-11）（圖片來自互聯網）

經過上麵數據的（de）分析判斷，並結合以往停機檢查的結果，可確診該齒輪箱中間軸Ⅰ軸承 32312 存在嚴重損傷。齒輪箱內（nèi）所發出（chū）的周期性異常噪聲很可（kě）能是軸承損（sǔn）壞引起齒輪齧合不良產生的。
3　故障結論
2007 年 12 月（yuè） 13 日計劃（huá）停機更換軸承。拆下的 32312 軸承內圈 180°範圍嚴重剝（bāo）落，軸承滾動體研磨，外圈麻點（diǎn）疲勞磨損。
更換軸承開機後的第二天檢測，發現振動頻譜中（zhōng）原軸承故障特征頻率消失，振動速度值降低（圖 5）。現場周期性異常噪聲（shēng）也隨（suí）之消除，運（yùn）行狀態（tài）良好，產品質量也明顯（xiǎn）好轉。

圖 5 中間軸Ⅰ振動頻譜圖（2007-12-14）（圖片來自互聯網）
4　產生影響
齒（chǐ）輪箱運（yùn）行狀態往往直接影響到傳動設備能否正常工作。預知性維修方式以設備的狀態監測數據為依據，以設（shè）備的具體狀態來（lái）確（què）定維（wéi）修時機及維修方案，可節約維修資金，有效（xiào）提高設備（bèi）運轉效率。
引自
[1]申甲斌.齒輪箱中滾動（dòng）軸承的故（gù）障（zhàng）診斷與分析[J].設備管理與維修,2008(11):41-44.

（來源：恩（ēn）普特）