汪 超，吴吉瑞，张 键

（武汉工程职业技术学院机电工程学院，湖北武汉430080）

基于边频带分析的齿轮故障诊断研究

汪 超，吴吉瑞，张 键

（武汉工程职业技术学院机电工程学院，湖北武汉430080）

齿轮啮合时边频率带携有大量的有效信息。齿轮点蚀时边频带阶数少而集中在啮合频率及其谐频的两侧，左右基本对称；出现裂纹时啮合频率两侧边频对应幅值明显不对称，且两侧幅值变化较大；齿端折断时一阶啮合频率两侧有少量的边频带且两侧不对称，一侧边频幅值是另一侧边频幅值的2～3倍；轮齿折断时伴有啮合频率的高次谐波成分，且两侧有边频现象，啮合频率左侧高次边频幅值升高，啮合频率右侧2次边频幅值升高，一般会超过啮合频率处的幅值。边频分析的结果与拆箱检查情况基本吻合，验证边频分析的可靠性。

边频带；齿轮；点蚀；裂纹；折断

0 引言

齿轮传动系统是一个弹性的机械系统，由于结构和运动关系的原因，存在着运动和力的非平稳性。当齿轮副只有一个啮合点时，随着啮合点沿啮合线移动，被动轮的角速度存在波动；当有两个啮合点时，因为只能有一个角速度，因而在啮合的轮齿上产生弹性变形，这个弹性变形力随啮合点的位置、轮齿的刚度以及啮合的进入和脱开而变化，是一个随时间变化的力。齿轮传动系统的啮合振动是不可避免的，振动的频率就是啮合频率。由于传递的扭矩也随着啮合而改变，它作用到转轴上，使转轴发生扭振。……