安 妮，徐建民

(1.武汉工程大学机电工程学院，湖北 武汉 430074；2.武钢股份公司设备维修总厂，湖北 武汉 430080)

0 引 言

齿轮箱作为主要机械传动设备，被广泛应用于现代冶金、化工、动力等工业领域[1-3].在冶金行业中，轧机齿轮箱长期在高速、重载荷条件下连续工作,容易出现故障，甚至引起生产事故，对生产有很大的影响.设备运行中，齿轮箱振动为常见故障之一，导致其部件疲劳破坏[4-7].本文以某酸轧机组齿轮箱故障为例，通过对轧机齿轮箱振动信号的频谱分析进行故障诊断，并对断裂螺栓的力学特性进行研究，找到螺栓断裂的根本原因.

1 齿轮箱振动特征分析

轧机作为酸轧机组的核心设备，其运行状态直接影响到产品的质量和产量.2010年5月，轧机4#机架齿轮箱连接螺栓断裂事故，严重影响到该产线的正常生产，其后，齿轮箱螺栓断裂事故频频发生，4#机架齿轮箱在1～5架中振动最为明显，造成长时间停机抢修，给企业生产带来了一定的影响.因此，公司在4#机架安装在线监测系统，实现对4#机架齿轮箱的实时监控，从齿轮箱运行状态着手，分析引起振动的因素和螺栓断裂的根本原因.

齿轮箱故障诊断的常见方法是振动信号的频谱分析法[6]，根据监测结果，轴承座轴向、径向和水平方向(即轧制方向)振动信号的频谱图如图1～3所示.

对比齿轮箱上各测点振动的频域变化可以看出，振动信号在349.807 7 Hz、699.462 9 Hz以及其倍频处能量集中且数值较大.根据齿轮箱各类零件损坏比例的……