振動監(jiān)測理論

機械振動是指物體在平衡點附近往復周期變化的運動。機械設備的振動是設備結構對動態(tài)交變載荷作用的一種響應形式。振動具有普遍性，所有承受變化載荷的機械設備都存在振動現象。彈性結構在各種內外部載荷作用下產生彈性形變，并以固體聲形式在結構中傳播，到達設備表面而產生振動。齒輪減速器的振源、傳播途徑和振動及聲輻射示意圖。機械設備的振動響應特征既取決于輸入激勵，也受到傳遞途經的影響。不同類型的載荷激勵，不同的傳遞途徑，導致振動響應信號的特征不同。當零部件發(fā)生故障時，激勵發(fā)生變化，結構振動狀態(tài)也將發(fā)生相應變化。通過監(jiān)測結構振動，可以實現健康狀態(tài)評估與診斷。

一)齒輪減速機振動

1.齒輪振動產生機理

嚙合齒輪副在工作中受到外部和內部激勵作用，外部激勵主要是驅動軸的輸入轉矩和輸出軸負載轉矩的變化等。內部激勵包括齒輪嚙合過程的變剛度激勵、傳遞誤差激勵和嚙合沖擊激勵等。

變剛度激勵

一般情況下嚙合齒輪副的重合度不是整數，輪齒嚙合過程中同時參與嚙合的齒對數隨著嚙合過程的進行不斷變化，因而輪齒的綜合嚙合剛度也是周期變化的。圖4所示為一對嚙合齒，輪齒在A點開始嚙合，主動輪輪齒的齒根***先進入嚙合，彈性變形較小；從動輪輪齒的齒頂處***先進入嚙合，彈性變形較大。