01 診斷目的和對(duì)象

某廠的球磨機(jī)在使用過程中，發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)劇烈，電流表指針擺動(dòng)幅度過大。

球磨機(jī)的具體參數(shù)是：Φ2.7m×4m；功率：570kW；轉(zhuǎn)速：19.1r/min；大齒輪齒數(shù)：178；小齒輪齒數(shù)：17。

球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，A、B分別為滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承。由于齒輪、聯(lián)軸器、軸承故障引起的振動(dòng)，在A、B兩處都會(huì)有其各自的特征反應(yīng)，C點(diǎn)也是一個(gè)振動(dòng)敏感點(diǎn)，因此A、B、C三處剛性較好的部位作為測(cè)點(diǎn)位置。

圖1 球磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1-球磨機(jī)；2-小齒輪；3-聯(lián)軸器；4-電磁離合器；5-減速器；6-電動(dòng)機(jī)；7-大齒輪

測(cè)試分三次進(jìn)行，最高有效分析頻率分別為 5kHz、500kHz、50Hz。C點(diǎn)的波形正常，通過譜圖分析，認(rèn)定減速器正?！，F(xiàn)只分析 A、B 兩點(diǎn)的頻譜圖。頻譜圖如圖2、圖3所示（5kHz的頻譜圖省略）。

圖2 A軸承振動(dòng)自功率譜

a）最高有效分析頻率為500Hz的頻譜圖

b）最高有效分析頻率為50Hz的頻譜圖

圖3 B軸承振動(dòng)自功率譜

a）最高有效分析頻率為500Hz的頻譜圖

b）最高有效分析頻率為50Hz的頻譜圖

02 診斷方法及分析

小齒輪的旋轉(zhuǎn)頻率為 fr=n/60=3.3Hz

齒輪的嚙合頻率為 fm=frz = 57Hz

圖2a、圖3a中，57Hz、115Hz、175Hz、230Hz等頻率處幅值較大，這些頻率是齒輪的嚙合頻率或倍頻，大小齒輪嚙合可能不正常；整個(gè)頻譜圖中，有許多邊頻帶，在fm±nfr處有尖峰，且整個(gè)波形嚴(yán)重畸變。由這些特征，可以判斷齒輪嚙合不正常，而且故障出在小齒輪上。

圖2b、圖3b中，在小齒輪旋轉(zhuǎn)頻率（也是軸的旋轉(zhuǎn)頻率）的2 倍頻、4倍頻、6倍頻處的幅值較大，尤以6倍頻處的最大，說明軸承的連接件發(fā)生了故障。根據(jù)實(shí)際情況，認(rèn)為4.9Hz、15Hz等處出現(xiàn)尖峰，這些頻率成分是基頻fr的1.5倍或 4.5 倍，且含有半倍頻。半倍頻處有峰值，是機(jī)械松動(dòng)的特征信號(hào)之一。

所以，認(rèn)為可能是傳動(dòng)軸上的某些零部件已松動(dòng)。

根據(jù)這些診斷，開機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)小齒輪嚴(yán)重磨損，A處軸承的地腳螺栓已松動(dòng)，進(jìn)行維修，排除了故障。