下载文档第一篇：轴承与齿轮传动器常见故障诊断方法分...
球磨机轴承与齿轮传动器常见故障诊断方法分析
玉溪大红山铜矿机电一体化大专班
潘翔
2010年9月
[球磨机在使用过程中难免会出现这样那样的故障，从而影响磨机工作效率，本论文对球磨机的轴承和小齿轮常见故障及解决方法进行全面的分析总结]
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
摘要
现代化生产日益向着大规模化、系统化、自动化方向发展，机械故障诊断越来越受到重视。如果主要设备出现故障而又未能及时发现和排除，其结果不仅会导致设备本身损坏，而且影响正常生产，甚至可能造成机毁人亡的严重后果。在连续生产系统中，如果主要设备因故障而不能继续运行，往往会涉及全厂生产系统设备的运行，而造成巨大的经济损失。
本文在介绍了球磨机主要的故障机理、特征及其诊断方法，并对各种监测诊断方法进行探讨分析。基于具体工业实际，本文重点针对球磨机常见轴承故障、齿轮传动系统故障、磨机“胀肚”自诊断与过程控制的监测诊断方法做了深入的探讨、研究；提出运行状态监测、故障诊断与生产过程控制相结合的系统设计思想。此外，根据球磨机主要的监测内容和特点，对球磨机实时工况与状态识别、在线分析与故障诊断进行系统设计，并完成监测诊断及生产过程控制系统的构成，确定监测诊断系统的工艺设计框架。
关键词：球磨机；运行状态监测；故障诊断；分析
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
第1章 绪论
1.1 对球磨机进行故障诊断的必要性
近年来，随着机械工业中的机械设备朝着轻型化、大型化、重载化和高度自动化等方向发展。出现了大量的强度、结构、振动、噪声、可靠性，以及材料与工艺等问题，设备损坏事件时有发生。大型旋转设备状态监测与故障诊断技术研究是国家重点攻关项目，目的是提高大型旋转设备的技术状况，减少突发性事故，避免重大经济损失。”
1.2 球磨机故障概述
球磨机是选矿工艺中一个应用非常广泛且十分重要的粉磨设备。日益向大型化、自动化及复杂化方向发展。这样的关键设备一旦发生故障后，往往给生产带来巨大的影响，常常因为对故障的出现估计不足，致使企业蒙受较大的经济损失。每年，企业为了保持球磨机系统处于正常运转状态的维修费用，在企业的经营费用中占有很大的比例。因此，必须对球磨设备与关键设备的运行状态和劣化的原因及运行信息的变化进行诊断。诊断的实质是把运行中的机器的征兆去和标准谱中的各种征兆进行比较来判断机器运行状态是否正常的过程，以便在事故发生前及能查明原因及时排除，或根据某些征兆，预测预报机器的运行状态，及时找到性能变化与结构变化的对应关系，及时地做出科学的判断和决策。
筒形磨矿机1905年出现后，在工业生产中迅速得到应用。到目前为止，筒式磨矿机仍是最主要的工业粉磨设备，在磨机大型化发展的同时，中小型磨机在我国矿山生产中占有很大比重。在磨选生产工
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
艺流程中，磨矿作业主要是对矿物进行单体解离，以便于选别，由此可见，磨矿作业在选矿生产中占有非常重要的地位，所以，作为选矿厂磨矿作业的主体设备——球磨机，其技术状况、设备完好率和运行效率直接影响选别作业的各项技术、经济指标。随着近几年来生产任务的连年增加，球磨机作业率持续保持在９７％以上。但是，球磨机作业率的增高，随之而来球磨机故障、隐患率增加。
球磨机经常出现的生产和设备故障有：球磨机“胀肚”，轴承“烧轴”，大轴裂纹，减速机温升高、噪音大，齿轮轴断、折齿，大小齿轮磨损不均、局部缺陷、点蚀、胶合及联轴器不对中引起的噪音大、振动大等缺陷。
第2章 球磨机轴承故障诊断
2.1 引言
在选矿工业中，球磨机小正齿轮轴承的工作性能直接影响球磨机安全稳定运行，因此对小正齿轮轴承的状态监控与故障诊断尤为重要。
滚动轴承是机械设备最常见和最易损坏的部件之一。在使用过程中的异常形式主要有以下几种：
（１）疲劳剥落：在滚动轴承中，滚道和滚动体表面既承受载荷，又相对滚动。由于交变载荷的作用，首先在表面一定深度处形成裂纹，继而扩展使表层形成剥落坑。
（２）磨损：轴承滚道、滚动体、保持架、座孔或安装轴承的轴颈，由于机械原因及杂质异物的侵入引起表面磨损。导致轴承游隙增大，表面粗糙，降低机器运行精度，增大振动和噪声。
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
（３）塑性变形：轴承因受到过大的冲击载荷、静载荷、经过载荷积累或短时超载引起的轴承塑性变形。
（４）腐蚀：润滑油、水或空气水分引起表面锈蚀、以及轴承套圈在轴孔中或轴颈上微小相对运动造成的微振腐蚀。
（５）断裂：载荷过大或疲劳引起轴承零件破裂。热处理、装配引起残余应力，运行时的热应力过大也会引起轴承零件的裂纹或破裂。
（６）胶合：主要是由于润滑不良、高速、中载、高温、起动加速度过大等造成摩擦发热，使滚道和滚动体表面局部融合在一起。
轴承故障是球磨机常见的故障模式之一，由于轴承故障所引起的附加振动相对于球磨机的固有振动较弱，因而很难把故障信息从信号中分离开来。到目前为止，对球磨机轴承故障的故障诊断尚缺少十分有效的方法。本节提出在频域和倒频域进行特征提取，旨在解决轴承特征提取困难的问题。
2.2 球磨机轴承故障特征
在工作过程中，滚动轴承的振动通常分为两类：其一为与轴承弹性有关的振动，其二为与轴承滚动表面状况（波纹、伤痕等）有关的振动。前者与轴承的异常状态无关，而后者反映了轴承的损伤情况。
轴承的振动信号极其复杂，一般有四种：
（1）轴承构造引起的振动（低频）；
（2）轴承的不同轴引起的振动（低频）；
（3）轴承精加工面的波纹引起的振动（低频）：
（4）轴承受损伤后引起的振动（高频）。
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
对于机械系统而言，如有故障则一定会引起系统的附加振动。振动信号是动态信号，它包含的信息丰富，很适合进行故障诊断。但是如果附加振动信号由于固有信号或外界干扰对故障信号的干扰很大而淹没，那么如何从振动信号中提取有用信号就显得十分关键。
2.3 球磨机轴承监测、诊断方法
2.3.1 振动诊断法
滚动轴承在工作过程中会产生各种各样的异常和损伤，多数故障都会使轴承的振动加剧，所以，振动信号就成为诊断轴承故障的主要信息。采用振动诊断法主要有以下优点：（１）可以检测出各种类型轴承的异常现象；
（２）在故障初期就可以发现异常，并可在旋转中测定；（３）由于振动信号发自轴承本身，所以不需特别的信号源；（４）信号检测和处理比较简单；
在滚动轴承的振动诊断中，较常用的方法有以下几种：（１）有效值和峰值判断法
有效值是振动幅值的均方根值，由于有效值是对时间的平均，所以对具有表面皱裂无规则振动波形的异常，其测定值的变化小，可给出恰当的评价。但是不适用对表面剥落或伤痕等具有瞬变冲击振动的异常。峰值是在某个时间内振幅的最大值，它对瞬时现象可得出正确的指示值，特别对初期阶段轴承表面剥落容易测量，由于它对由于外界干扰等原因引起的瞬时振动比较敏感，它比有效值测定值的变化可能很大。
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
（２）峰值指标法
峰值指标是指峰值与有效值的比，该方法最大的特点是：由于峰值指标的值不受轴承尺寸、转速及负荷的影响，所以正常异常的判断可非常单纯的进行；此外，峰值指标不受振动信号的绝对水平所左右，所以传感器或放大器的灵敏度即使变动，也不会出现测定误差。但是这种方法无法诊断表面皱裂或磨损之类的异常。（３）振幅概率密度分析法
这种方法主要是把轴承的异常程度进行量化，运用概率密度分布的陡度的大小来判断轴承异常情况。因其与轴承尺寸、转速及负荷等条件无关，因此使用比较单纯，对轴承的好坏判定非常简单。这种方法主要适用于轴承表面有伤痕的情况，但对轴承表面皱裂、磨损等异常缺乏检测能力。（４）时序模型参数分析法
时序模型参数分析法，是一种把轴承振动信号采样值看作一个时间序列，并建立数学模型，然后利用模型的参数对轴承故障进行诊断的一种方法。这种方法只有在掌握滚动轴承在正常和异常是模型阶次及残差方差指标的变化规律的情况下，对轴承的状态才能做出正确的诊断。
（５）冲击脉冲法
如果滚动轴承的某些元件有损伤，轴承工作时，这些零件在接触过程中就会产生冲击脉冲。通过加速度传感器测得此冲击引起的高频衰减振动波形，从而对滚动轴承的故障做出判断。此方法可诊断滚动
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
轴承表面伤痕、皱裂缺陷，对滚动轴承磨损判定不明显。（６）包络法
包络分析法是利用包络检波和对包络谱的分析，根据包络谱蜂来识别故障。事实表明，当滚动轴承元件产生缺陷而在运行中引起脉动时，不但会引起轴承外圈及传感器本身产生高频固有振动，且此高频振动的幅值还会受到上述脉动激发力的调制。在包络法中，将经调制的高频分量拾取，经放大、滤波后送入调制器，即可得到原来的低频脉动信号，再经谱分析即可获得功率谱。（７）高通绝对值频率分析法。
将加速度计测得的振动加速度信号经电荷放大器后，再经过ｌKHz高通滤波器，提取其高频成分，然后将滤波后的波形作绝对值处理，再对经绝对值处理后的波形进行频率分析，去判断轴承故障原因。
2.3.2 光纤监测技术
上述的振动监测方法，通常是在轴承座上安装传感器，即用传感器测量轴承盖的振动信号，这样所检测的信号中完全接收了外界干扰，轴承的故障信号可能会因为较弱而被淹没。而光纤监测技术，则直接从轴承套圈的表面提取信号。它是用光导纤维束制成的位移传感器，其包含有发送光纤束和接收光纤束，光线由发送光纤束经过传感器端面与轴承套圈表面的间隙反射回来，再由接收光纤束接收，经过光电元件转换为电压输出，得出有效值、峰值有效值比和轴承速率比等轴承运行性能的诊断指标，判定轴承异常。2.3.3 接触电阻法
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
接触电阻法所依据的基本原理和振动测量完全不同，它是与振动监测法相互补充的一种监测技术。
轴承在运转过程中，滚道面与滚动体之间便会形成油膜，这样在内外圈之间就有很大的电阻。正常轴承，其油膜厚度至少是表面租糙度的四倍，由于润滑剂是有机碳氢化合物，轴承内外圈之间的平均电阻很高，而当轴承零件出现剥落、腐蚀、损伤等缺陷时，缺陷处油膜厚度减小，轴承内外圈之间的电阻值降低，以此监测轴承异常。
2.4 小结
本节主要根据球磨机轴承的故障特征，对轴承监测、诊断的各种方法进行分析探讨。由于轴承故障所引起的附加振动相对于球磨机的固有振动较弱，因而很难把故障信息从信号中分离开来。到目前为止，对球磨机轴承故障的故障诊断尚缺少十分有效的方法。本节提出在频域和倒频域进行特征提取，旨在解决轴承特征提取困难的问题，并利用集成BP网络解决轴承多故障诊断与识别和鲁棒性问题。
第3章 球磨机齿轮传动系统状态检测与故障诊断
3.1 齿轮异常的基本形式及振动特点
3.1.1齿轮异常的基本形式
齿轮由于制造、操作、维护以及齿轮材质、热处理、运行状态等因素不同，产生异常的形式也不同，常见的齿轮异常有以下几种形式：
（１）齿面磨损；（２）齿面胶合和擦伤；
（３）齿面接触疲劳；
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
（４）弯曲疲劳与断齿。3.1.2齿轮振动及其特点
（１）齿轮啮合过程中由于周节误差、齿形误差获均匀磨损等都会使齿于齿之间发生撞击，撞击的频率就是它的啮合频率。齿轮再次周期撞击力的激励下产生了以啮合频率为振动频率的强迫振动，频率范围一般在几百到几千赫内。
（２）由于齿轮啮合过程中齿轮发生弹性变形，使刚刚进入啮合的齿轮发生撞击，因而产生沿着啮合线方向作用的脉动力，于是也会产生以啮合频率为频率的振动。对于齿廓为渐开线的齿轮，在节点附近为单齿啮合，而在节点两侧为双齿啮合，故其刚度是非常简谐的周期函数，所以产生的强迫振动与上述第一种情况不同，不仅有以啮合频率为频率的基频振动，而且还有啮合频率的高次谐波振动。
（３）齿与齿之间摩擦在一定的条件下会诱发自激振动，主要与齿面加工质量及润滑条件有关，自激振动的频率接近齿轮的固有频率。
（４）齿与齿之间撞击是一种瞬态激励，它使齿轮产生衰减自由振动，振动频率就是齿轮的固有频率，通常固有频率在ｌ-10KHz内。
(５）齿轮、轴、轴承等元件由于不同心、不对称、材料不均匀等会产生偏心、不平衡，其离心惯性力使齿轮轴系统产生强迫振动，振动的频率等于轴的转动频率（一般在１０叽王ｚ以内）及其谐频。
（６）由于齿面的局部损伤而产生的激励，其相应的强迫振动频率等于损伤的齿数乘以轴的转动频率。
综上所述，齿轮的振动频率基本上可归纳为三类：即轴的转动频
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
率及其谐频，齿轮的啮合频率及其谐频，齿轮自身的各阶段固有频率。而齿轮的实际振动往往是上述各类振动的。
3.2 齿轮传动系统故障诊断方法
3.2.1振动分析法
在齿轮系统故障诊断的众多方法中，如振动诊断、噪声分析、油液分析、声发射和温度及能耗检测等，振动诊断是目前使用最广泛且行之有效的方法。因此，对齿轮系统的故障进行振动诊断是一个重要的课题。传统振动诊断的基本方法是用安装在箱体上的加速度传感器测量振动响应信号，提取特征参量，再考虑传感器与各零部件的接近程度和特征参量与某种部件的相关特性进行故障诊断。为了充分利用信息，目前一般采用多参数诊断法（如模糊诊断法和灰色系统关联诊断法等），这种方法广泛使用时域、幅域、频域的各种分析方法，提取尽可能多的有效特征参量，然后结合模式识别进行工作状态的判断。3.2.2频谱分析法
从齿轮啮合动力学出发，在齿轮故障检测中，基于边频带理论的有各种频域和倒频域的定性分析方法，如频谱细化分析，倒频谱分析方法等。
3.2.3小波诊断方法
小波变换是具有“变焦”功能的时一频分析方法。它在时域和频域同时具有良好的局部化性质，还有放大、缩小、平移等功能，可以把分析的重点聚焦到任意的细节，从而可显著地改善信号提取能力和状态识别灵敏度及准确性．同时，小波变换实质上是一种滤波运算，昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
具有良好的滤噪效果，特别适合于强背景噪声下信号的分析。目前，小波分析的理论正日趋完善，其应用也不断扩大和深入。在齿轮传动系统故障诊断中，一般多为定性研究，定量研究较为困难，而且研究还不够深入。
3.2.4基于载荷识别和信息融合的齿轮传动系统诊断方法
齿轮传动系统在运转过程中，各个轴系的作用力在轴承座处对箱体产生动态激励，使齿轮系统的箱体发生振动。当齿轮系统零部件齿轮、轴承和轴发生故障时，箱体受到的动态激励会发生变化，造成箱体的振动响应也发生变化。根据这种关系，利用子系统方法对齿轮系统进行整体力学建模。通过测试齿轮系统箱体的振动响应，应用多载荷识别技术、多传感器优化配置和多传感器信息融合技术精确求得箱体在各个轴承座处受到的动态激励，然后直接分析这些激励信号，建立基于激励分析的特征参量体系，进行特征级和决策级的信息融合与故障诊断。
评价标准： 国际标准化组织（ISO）1985年制定了大型旋转机械的机械振动现场测量与评价标准ISO3945．1985。该标准适用于功率大于300KW的大型旋转机械，并规定了在轴承外壳上测量振动烈度。
第4章 结论
本文工作是对球磨机运行状态监测与故障诊断系统进行研究，基于实际工业应用，针对球磨机常见故障内容探讨研究监测诊断方法。根据球磨机轴承故障特点，分析探讨监测诊断方法，提出利用频域和倒频域的振动信号作为特征参数，运用集成BP网络实现了球磨机轴
昆明理工大学机电一体化大专班毕业论文
承的多故障诊断与识别。根据齿轮异常特征，分析探讨监测诊断方法，提出测量振动响应信号，提取特征参量，基于边频带理论，进行各种频域、倒频域定性分析、幅值解调分析和频率解调分析，对球磨机齿轮传动系统进行精密诊断。
第二篇：论齿轮传动系统的故障诊断方法
论齿轮传动系统的故障诊断方法
[摘要]本文介绍了齿轮的几种典型故障的特征及诊断方法。在齿轮故障诊断过程中，应用振动诊断方法可以解决齿轮的绝大部分问题。[关键词]齿轮故障；故障诊断；振动 作者简介：赵晓玲（1964-），女，南通职业大学高级讲师，主要研究方向：机械设计与制造。1引言
随着科学技术的不断进步，机械设备向着高性能、高效率、高自动化和高可靠性的方向发展。齿轮由于具有传动比固定、传动转矩大、结构紧凑等优点，是改变转速和传递动力的最常用的传动部件，是机械设备的一个重要组成部分，也是易于故障发生的一个部件，其运行状态对整机的工作性能有很大的影响。
在机械设备运转过程中，齿轮传动系统通过主、从动齿轮的相互啮合传递运动和能量，这个过程将产生一定形式的机械振动。而诸如磨损、点蚀、制造误差、装配误差等齿轮和齿轮传动系统的各种缺陷和故障必然引起机械振动状态（或信号）发生变化。因此，在齿轮传动系统的振动信号中，蕴涵有它的健康状态（故障与无故障）信息，监测和分析振动信号自然就可以诊断齿轮和齿轮传动系统的故障。2影响齿轮产生振动的因素 在齿轮的传动啮合过程中，影响齿轮产生振动的原因很多，有大周期的误差也有小周期的误差。产生大周期振动的因素主要是齿轮加工过程中的运动偏心和几何偏心以及安装中的对中不良；产生小周期振动的因素主要有齿轮加工中的主轴回转误差，啮合刚度的变化，齿轮啮入、啮出冲击，以及在运行过程中产生的断齿、齿根疲劳裂纹、齿面磨损、点蚀剥落、严重胶合等等。其中啮合刚度的周期性变化是齿轮系统振动的重要激振源之一。它的周期性变化主要由以下两个原因所致：一是随着啮合点位置的变化，参加啮合的单一齿轮的刚度发生了变化；二是参加啮合的齿数在变化。
如图1所示，在啮合开始时(A点)，主动轮齿1在齿根处啮合，弹性变形较小；被动齿轮2在齿顶处啮合，弹性变形大，而在啮合终止时(D点)，情况则相反。设齿副I的啮合刚度为k1，齿副П的啮合刚度为k2，则总的啮合刚度为k=k1 k2。由图1可以看出总的啮合刚度随着从单啮合区到双啮合区而作周期性的变化。图1直齿轮啮合刚度变化图 当齿轮存在大周期故障时，如运动偏心和几何偏心，则仿真出来的齿轮啮合振动信号的频谱图形如图2所示。由图中可以知道，随着齿轮大周期误差幅值的增大，谐波分量的幅值也会线性增大。而以啮合频率为中心以旋转频率为间隔的边带频率是由于信号调制产生的，即高频的齿轮啮合频率受到齿轮的旋转频率的调制，且随着大周期误差的增大而增大。图2齿轮偏心时的频谱图
当齿轮存在诸如点蚀剥落等小周期误差时，则仿真出来的齿轮啮合振动信号的频谱图形如图3所示。齿轮在运转过程中存在小周期误差时齿轮的运转速度大小会有所变化，当小周期误差大时这种现象会更加严重。根据频率调制理论可知，齿轮的运转振动信号的频谱图会形成啮合频率及其高次谐波以及分布在它们周围的以旋转频率为间隔的边带成分，它们的振幅随故障的恶化而加大。
图3齿轮点蚀剥落故障时的频谱图 3齿轮故障诊断的方法
在各种齿轮故障诊断方法中，以振动检测为基础的齿轮故障诊断方法具有测量简便、实时性强等优点，通过测量齿轮运行过程中所产生的振动信号，作为故障诊断的重要信息来源，是一种理想的齿轮传动状态的在线运行监测工具。振动检测和故障诊断的关键是怎样从复杂的振动信号中提取和分离与齿轮故障特征有关的微弱信息。目前研究和应用的振动检测与故障诊断的方法可以分为以下几类： 3.1时域法
在状态监测和故障诊断的过程中，我们常常会直接利用振动时域信号进行分析并给出结果，这是最简单且最直接的方法，特别是当信号中明显含有简谐成分、周期成分或瞬时脉冲成分时更为有效。当然这种方法要求分析人员具有比较丰富的实际经验。振动时域波形是一条时间历程的波动曲线。根据测量所用传感器类型的不同，曲线的幅值可代表位移、速度或加速度。进行波形分析时，主要采用如下特征量，也称示性指标：（1）振动幅值，振动幅值包括峰值、有效值（均方根值）和平均幅值，其中峰值又分为零峰值和峰-峰值。（2）振动周期与频率，不同的故障源通常会产生不同频率的机械振动，因此频率分析在故障诊断中占有十分重要的地位。（3）相位，在实际应用中，相位主要用于比较不同振动运动之间的关系，或确定一个部件相对于另一个部件的振动状况。通常不同振源产生的振动具有不同相位。（4）其它指标为了有效描述复杂的振动，在实际应用中也经常使用一些示性指标如：偏度、峭度，有时还需要利用一些无量纲示性指标来完成诊断或进行趋势分析，如：峰态因数、波形因数、脉冲因数、峰值因数、裕度因数等无量纲示性指标。它们的诊断能力由大到小依次为：峰态因数----裕度因数----脉冲因数----峰值因数-----波形因数。3.2频域法
频谱分析是在频域中对原信号分布情况的描述，通常能够提供比时域波形更加直观的特征信息。因此频谱〔包括功率谱和幅值谱等）被广泛用作为故障诊断的依据。频谱可以通过傅里叶变换的方式获取。值得一提的是，机器振动频谱中有些振动分量虽然较大，但不随时间而变化，对机器的正常运行也不会构成什么威胁。相反有一些幅值较小，但增长很快的频率分量却往往预示着故障的产生和发展，应该引起足够的重视。3.3倒频谱分析
齿轮振动的频谱通常主要表现为啮合频率及谐波的边带，这种边带的产生是齿轮轴的转频调制齿轮轴的啮合频率而产生。在正常运转情况下，它们保持不变。齿轮出现故障时，边带的数目和幅值发生变化。如上所述，轮齿发生裂纹时，故障齿轮每转都会产生一次局部调制，由于齿轮箱结构复杂，多种调制现象可能同时存在，每种调制现象都会产生不同系列的等间隔周期频谱。因为它们与调制波源相关，这些边带包含丰富故障诊断信息。根据利用FFT进行时-频域转换的概念，可以将频谱分析结果再次利用FFT技术转换到一个新的分析域中。这样就形成了所谓的倒频谱分析。倒频谱具有检测和分离频谱中周期性成分的能力，会使原来谱图上成族的边频谱线简化为倒频谱上的单根谱线，从而使频谱中的复杂周期成分变得清晰易辨，以利于故障诊断。这种方法的缺点是倒谱的幅值大小对裂纹长度的发展不敏感，不易进行故障定位。3.4包络分析
包络分析就是提取载附在高频信号上的低频信号，从时域上看，为取时域波形的包络轨迹。像具有齿轮、轴承等零部件的旋转机械故障诊断常常用到包络分析。当旋转机械的轴承零部件有点蚀、剥落等损伤类故障时，伴随设备运转这些故障会产生周期性脉冲冲击力，激起设备的各阶固有振动。选择冲击激起的高频固有振动为研究对象，通过滤波将其从信号中分离出来，然后通过包络检波，提取出载附在其上的与周期脉冲冲击力对应的包络信号，从其强度和频次就可以判断零件损伤的程度和部位。这种技术称为包络解调，也称为早期故障探测法，它是判断设备零件损伤类故障的一种有效的手段。3.5小波分析方法
小波变换作为一种新的数学理论和方法，己在不少领域得到了广泛的应用。在振动信号分析中，小波变换属于一种多分辨率的时频分析方法，具有很多优点，为非平稳信号的分析提供了一个有价值的工具。实际应用中常使用简单方便的二进离散小波变换。从多分辨率分析的角度上看，小波分解相当于一个带通滤波器和一个低通滤波器，每次分解总是把原信号分解成两个子信号，分别称为逼近信号和细节信号，每个部分还要经过一次隔点重采样。如此分解N次即可得到第N层（尺度N上）的小波分解结果。
小波变换常以下面3种方法用于齿轮箱运行状态和故障诊断分析：（1）小波包能量谱进行监测；（2）边带识别；（3）奇异点的模极大值及过零点检测。随着小波分析技术的发展及计算机容量和运算能力的飞速发展，最近人们开始对连续小波变换应用于故障诊断分析。连续小波变换能为基小波的选择提供很大方便，当己知需检成分的特征时，就可以选取成构造与之对应的基小波，作连续小波变换来揭示这些成分的分布和大小。
小波变换虽然是一种很好的信号分析工具，但它仍然存在下面两个问题：（1）小波变换分析的结果不如傅立叶变换那样直观明了，需要分析人员具有一定的小波分析理论基础进行判断，不宜于使用计算机对结果进行自动分析和处理。（2）小波变换的核函数不是唯一确定的，需要根据工程应用中的实际进行选择。4齿轮故障诊断技术的展望 十几年来，随着科研人员的不断努力探索，我国故障诊断技术有了突飞猛进的发展，新技术、新方法层出不穷。展望今后齿轮故障诊断技术发展方向。有如下几点看法:（1）传统的频谱分析技术将日趋完善。
（2）专家系统、神经网络、小波分析等新技术将从实验室研究阶段，逐步走向实际应用阶段。
（3）目前，齿轮故障诊断技术多集中于采用振动监测手段，可以预见，在今后几年里，铁谱技术、油样光谱技术及声发射技术将会在齿轮故障诊断中占有一席之地。
（4）随着企业管理的现代化综合计算机图形技术、计算机仿真技术、传感技术、显示技术等多种科学技术的虚拟现实与现代通讯技术的国际互联网络、局域网络、调制解调器等相结合，实现远程诊断，将是今后机械故障诊断的发展方向。参考文献
[1]丁康,朱小勇,陈亚华.齿轮箱典型故障振动特征与诊断策略.振动与冲击,2001,20.[2]李润方,王建军编著.齿轮系统动力学.科学出版社,1997.[3]明廷涛,张永祥.齿轮裂纹故障仿真计算与诊断.机械设计与制造,2005,8.[4]齿轮手册编写组.齿轮手册(上).北京:机械工业出版社,1990.[5]徐敏,黄昭毅等编著.设备故障诊断手册.西安交通大学出版社,1998.[6]孙振明.齿轮振动信号分析方法的研究[D].徐州:中国矿业大学,2001.7.[7]郑大平.振动信号分析技术在机械故障诊断中的应用[J].燃气涡轮试验与研究,1990,3(2):27-39.《论齿轮传动系统的故障诊断方法》来源于文秘114网，欢迎阅读论齿轮传动系统的故障诊断方法。
第三篇：NSK进口轴承常见的润滑方法
西安艾诺孚轴承有限公司http:///
NSK进口轴承常见的润滑方法
NSK进口轴承作为世界上著名的轴承之一，质量是毋庸置疑的。但是再好的轴承，如果日常维护不正确的话，是会减少轴承的使用寿命。所以在平时运转过程中，如何适度的对NSK轴承进行润滑也轴承保养和维护里是不容忽视的一个重要环节。下面就简单介绍几种润滑方式。
1.NSK轴承的油浴光滑
油浴光滑是最NSK轴承中普通的光滑方式，适于低、中速轴承的光滑。将NSK轴承一局部浸在由槽中，光滑油由旋转的轴承零件带起，而后又流回油槽油面应稍低于最低滚动体的中央。
2.NSK轴承的滴油光滑
滴油光滑适于须要定量供给光滑油得NSK轴承部件，滴油量个别每3-8秒一滴为宜，过多的油量将引起轴承温度增高。
3.NSK轴承的循环油光滑
用油泵将过滤的油保送到NSK轴承部件中，通过轴承后的光滑油再过滤冷却后运用。因为循环油可带走肯定的热量，使轴承降温，故此法实用于转速较高的轴承部件。
4.NSK轴承的喷雾光滑
用枯燥的收缩空气经喷雾器与光滑油混杂造成油雾，放射NSK轴承中，气流可有效地使轴承降温并能避免杂质侵入。此法适于高速、低温轴承部件的光滑。
5.NSK轴承的放射光滑
用油泵将低压油经喷嘴射到NSK轴承中，射入轴承中的油经轴承另一端流入油槽。在轴承高速旋转时，滚动体和维持架也以相称高的旋转速度使四周空气造成气流，用个别光滑方式很难将光滑油送到轴承中，这时必需用低压放射的方式将光滑油喷至轴承中，喷嘴的地位应放在内圈和维持架中央之间。
电话：029-63364123传真：029-63364125
西安市高新三路财富中心二期B座2501室西安艾诺孚轴承有限公司http:///
第四篇：《变速器与分动器》教案
《变速器与分动器》教案
授课班级：10春汽修（2）班
授课人：李才让
教学目标：
1．使学生记忆变速器的功用、组成及分类 2．了解自动变速器的构造及原理
3．理解手动变速器的工作原理
教学重点：
１． ２． 变速器的功用及组成 手动变速器的工作原理
教学难点：
手动变速器的变速变矩原理及变向原理
教学方法：
启发、引导、视图分析、讲解等
课时安排：
一课时
教学内容及过程：
一、１． ２． ３．
二、复习上节课所学内容 离合器的功用和要求 离合器的类型及工作原理 离合器的操纵机构 新课讲授
§８－３变速器与分动器
一、变速器的功用及组成 １． 变速器的功用
（１）扩大发动机传递到驱动轮上的转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行使条件。
（２）在发动机旋转方向不变的前提下，使汽车倒向行驶。
（３）利用空挡来中断动力传递，使发动机起动、怠速运转和汽车短暂停驶、滑行。
２． 变速器的组成
变速器由变速传动机构和变速操纵机构组成。
讲解：变速传动机构的主要作用是改变转矩、转速和旋转方向；操纵机构的主要作用是控制传动机构，实现变速器传动比的变换。
二、变速器的类型和工作原理 １．分类：（１）按传动比的变化方式分：有级变速器和无级变速器（２）按操纵方式的不同分：手动变速器和自动变速器 ２．手动变速器
介绍手动变速器的类型、基本构造及优点。（１）变速变矩原理
分析讲解变速器的变速变矩原理：如一对啮合的齿轮，小齿轮的齿数Ｚ1=17，大齿轮齿数Z2=34，则在相同的时间内，小齿轮转过一圈时，大齿轮只转过半圈。大齿轮的转速为小齿轮的一半。如果小齿轮是主动齿轮，它的转速经大齿轮传出时就降低了，而转矩则增加了，这就是齿轮传动的变速变矩原理。手动变速器就是根据这一原理，利用若干对齿数不同的齿轮副传动来实现变速变矩的。传动比=输入转速／输出转速=输出轴的齿数／输入轴的齿数 即:i=n入／n出=Z出／Z出
说明：汽车变速器某一档位的传动比就是这一档位各级齿轮传动比的连乘积。（２）变向原理
结合图8-14分析讲解汽车的倒档原理。３． 自动变速器 介绍自动变速器：是指能根据车速和发动机节气门开度的变化，在所有前进挡实现自动换挡的变速器。
组成：由液力变矩器、齿轮传动系统、液压（电子）控制系统和冷却滤清系统组成。
分类：①（按齿轮变速器）普通齿轮式和行星齿轮式。（简单介绍两种自动变速器的特点）
②（按控制方式分）液力控制自动变速器和电控液力自动变速器。（１）液力控制自动变速器 介绍：液力控制自动变速器是通过机械手段，将汽车行驶时的车速及节气门开度的变化这两个参数转变为液压控制信号。阀板中的各个控制阀再根据这些液压控制信号，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构中元件（离合器和制动器）的动作来实现自动换挡。如图8-15：（2）电控液力自动变速器 介绍：电控液力自动变速器是在液力控制自动变速器的基础上，利用计算机控制技术实现自动换挡等控制的新型液力自动变速器。如图8-16：
课堂小结：简单总结本节课所学主要内容。布置作业：习题册相关习题
第五篇：技师论文-轴承与滑动轴承常见的故障及维修方法(DOC)
金蓝领技能鉴定技师论文
论文题目：
轴承与滑动轴承常见的故障及维修方法
姓
名：
张国祥
身份证号：
准考证号：
所在单位： 山东省天安矿业集团有限公司
金蓝领技能鉴定技师论文
轴承与滑动轴承常见的故障及维修方法
姓
名：张国祥
单
位：山东省天安矿业集团有限公司
摘要：轴承故障在机床维修中占有重要地位，摸清轴承的常见故障现象有助于迅速找到故障。轴承在维修中的常见故障，并列举了不同故障的现象以及根据现象进行故障判定的方法。轴承的维修方式简单，通常采用直接更换的方式。
关键字：轴承 滑动轴承 故障机理 诊断 预防 维修
一、轴承的故障机理
在大多数机械设备中，轴承是最普通的机械零件，其损坏率也相对较高，在所有机械设备故障中，轴承的故障占据着很大的比例。轴承有着维护方便、可靠性高、起动性能好等特点，因此设备处于等速度状态时，有较高的承载力。
下面我们以滚动轴承为例分析其故障机理。相比而言，滚动轴承比滑动轴承的径向尺寸大且减振能力比较差，机械设备处于高速状态下滚动轴承要比滑动轴承的寿命低，噪音也比较高。其中的向心轴承的主要作用是承受径向力,其组成包括四部分，即内、外圈、滚动体与滚动体保持架。其中内圈紧紧套在轴颈上随轴同步旋转，而外圈则在轴承座孔中。当内外圈做相对转动的运动时，滚动体会在内圈外周与外圈内周的滚道上滚动，为防止摩擦保持架将二者隔开。
多数情况下轴承之所以会出现问题，主要是由于运行过程中密封轴套以及固定螺栓等零件松动，造成滚动体及滚动体保持架磨损，或轴承压盖，轴套等处有缝隙，水或粉尘等杂质从这些缝隙中进入轴承箱，润滑油变脏造成润滑不良，最终导致轴承的故障
二、轴承在机床中的常见故障
2.1滚子磨损
金蓝领技能鉴定技师论文
<25mm，切忌沿轴线方向作直线研点。
若轴瓦擦伤轻微或仅是局部烧伤，则应考虑更换润滑油，用磨合的方法来处理。3.1.2径向间隙的调整
滑动轴承的径向间隙S是保证液体摩擦的主要条件。剖面式华东轴承因磨损使得径向间隙增大，常出现漏油、振动、磨损加快等现象。在维修时，首先采用压铅法来测量出华东轴承的径向间隙值：根据测量间隙的大小选用直径为0.6~1mm的软铅丝，按图1所示的位置安放。其顶间隙的平均值可按下式计算：
1a1c1ac,22222 b1b22Spj122用Spj减去理论计算的径向间隙，即确定出调整的径向间隙所需的垫片厚度（见图一），即N=Spj-δ式中δ——轴瓦的配合间隙，δ=kd(k为系数，d为轴的直径)，经压铅法计算出垫片的厚度n后，再将相同厚度的2组垫片放在
图1 压铅法测量滑动轴承的径向间隙 1瓦盖 2 轴
轴瓦的,再将相同厚度的2组垫片放在轴瓦的两侧。随后通过调整轴瓦瓦口之间的垫片重新调整径向间隙，并按轴颈尺寸进行刮配，直到刮研轴瓦内孔到所要求的精度为止。3.1.3减小接触角度、增大油楔尺寸
轴瓦与轴颈之间的接触角过大会影响润滑油膜的行成，轴瓦会很快磨损。角度过小则会增加轴瓦的鸭梨，也会加快磨损。因此，在装配时，接触角以60~90度为宜，高速轴控制在60度左右，中低速轴控制在90度以下。
运转中，在交变应力的反复作用下，轴瓦的磨损增加，轴颈下沉，使
金蓝领技能鉴定技师论文
主动性、预防性的工作，即对故障发生的根源进行监测和排除。包括定期修复、预防性维修和定期报废 3 类维修工作。将PaM原则应用于滑动轴承的维修工作，可取得很好的维修效果。例如因滑动轴承的轴瓦失效造成某企业一台65t链式冷拔机经常停机。虽然该企业对滑动轴承加强了养护监控，但平均不到半年仍出现烧瓦抱轴等事故。将PaM原则引入维修模式后，冷拔机滑动轴承已顺利运行了近1a,未出现因轴瓦失效造成停机故障。大大提高了经济效益。3.2实例
轴承是最常见的标准件之一，比较容易进行互换，因此机床轴承故障维修一般为直接更换轴承。轴承故障维修的难点在于根据故障现象判定是否为轴承故障。3.2.1回转部件较大异响
机床出现异响是比较常见的故障现象，异响往往是零件出现磨损的重要标志。但在回转部件处出现的故障应该首先考虑为轴承故障避免盲目寻找故障源。
维修实例：
哈挺CS －42 为精密小型数控车床，其Z 轴滚珠丝杠在旋转过程中出现较大响声。一开始无从判定故障根源，将滚珠丝杠拆下后，发现其两端起支撑作用的两对配对轴承（型号为 NSK ：25TAC62B，推力角接触轴承）出现内外圈松动，将轴承更换。消除故障现象。3.2.2回转轴颤抖
轴承是保证回转轴回转精度的重要保证，回转轴运转的平稳、高精度由其所支撑的轴承方式和类型保证。回转轴尤其是主轴的颤抖往往是由于轴承的磨损造成的。
四、轴承的安装与拆卸
轴承在安装与拆卸过程中，其质量高低对机械设备的运行与使用寿命有着重要的影响，因此讨论轴承的维修问题，就不得不谈谈轴承的安装与拆卸。下面以滚动轴承为例加以阐述。4.1 滚动轴承的安装
安装滚动轴承最好在干燥，没有粉尘的厂房里进行，特殊情况必须在
金蓝领技能鉴定技师论文
防止其相对于轴发生转动。4.2 滚动轴承的拆卸
如果轴承拆下后需要再次利用，那么决不可通过滚动体施加拆卸力。对于分离型轴承的内、外圈可分别拆除。对非分离的轴承，具有较松配合的一个轴承圈应先从座上拆除，具有过盈配合的轴承圈可根据轴承类型和尺寸，分别使用下面的工具和附件来拆卸。4.2.1 圆柱形内孔的轴承
① 用手锤轻击轴承圈，或使用拉手即可将小轴承从轴上拆下。若轴承箱局部在设计时开有装卸螺钉的螺孔，则外圈的拆卸就更为方便。
② 对于配合较紧的大型轴承，一般需要较大的拆卸力，特别是已工作多时及有摩擦腐蚀产生时，这种场合，使用油压法可以大大简化 拆卸工作，当然配置中必须已有必要的油道和油槽时方能这样做。
③ 对于在使用过程中已经 损坏的大型轴承内、外圈的拆卸，也可使用气割的方法将轴承内外圈割成 2 至 3 部分，即可将轴承内外圈取下，但注意不要将轴或轴承座表面破坏。4.2.2 锥形内孔轴承
① 装在紧定套上的轴承，可先将螺母松几圈，然后用手锤在轴承内圈敲几下即可拆下。
② 若要拆下装在锥形轴颈上的大型轴承，可采用油压法十分方便。即在配合面注入压力液压油后，轴承会立即与其接触面分离。
五、轴承维修的其它注意事项
5.1 切忌装反
在机械维修过程中，维修轴承时要注意其严格的方向要求，安装正确才能保证其工作正常。由于有些轴承不具备十分明显的外部特征，无论是正反方向都可以装上，因此会出现装反的现象。比如平面轴承的松圈与紧圈，如果对其具体的结构以及安装注意事项不甚了解，则在安装时就容易出现装反的问题，由于装配后无法正常工件造成机械设备的故障；再比如圆锥轴承的装法有两种，即 “面对面”与“背靠背”，一旦装配错误会造成轴向窜动且无法调整。所以轴承装配过程中，维修人员要对轴承的结构与安装要求有充分的了解，仔细阅读说明书，提高维修工作的效率与准确性。
