李 华，梅卫江，赵永满，单志鹏

（石河子大学 机械电气工程学院，新疆 石河子 832003）

齿轮传动被广泛应用于机械设备的动力传输，运动变向等，是一种比较常见的传动方式。而齿轮发生故障也是诱发其他部件故障的关键因素，因此对齿轮故障的诊断在机械设备的故障诊断领域占有非常重要的位置。在齿轮箱发生故障的事件中，各部件发生故障的概率也不尽相同，齿轮在整个齿轮箱传动系统的故障发生率中占60%左右，因此对齿轮箱部件振动机理的研究重点是齿轮。

由于齿轮发生故障时其振动信号的能量分布会发生改变，不同的故障形式在能量分布上也有所不同，据此可以将不同的故障状态区分开来，振动信号是齿轮故障特征的载体。齿轮故障诊断的前提就是对其典型故障特征及其振动信号的处理分析。

1 齿轮故障及振动机理分析

齿轮的故障发生的原因主要有两种：第一种是由齿轮制造和装配过程的制造误差以及装配位置误差造成的，一般表现为齿形误差、齿轮外周与内孔不同心、装配时各零部件轴线不同心等；第二类为齿轮由于长期工作形成的，由于在啮合过程中轮齿表面受到的载荷很大，加上润滑不良导致齿面之间油膜被压破，两齿面直接接触。两齿轮啮合过程中齿面之间的相对运动既有滚动又有滑动，而且相对滑动的摩擦力在节点两侧的方向相反，从而产生了力的脉冲，长期存在此状态会导致齿面发生胶合、磨损、疲劳剥落，甚至断齿等故障现象。……