实现对齿轮偏心、齿面包块和齿面损伤等故障的检测

　　准双曲面齿轮主减速器总成的装配还需要对主、从动齿轮轴承预紧度、齿轮啮合间隙和啮合印痕进行调整，若调整不当，会使主、从齿啮合不良，造成工作时异响、振动增大、磨损加剧，严重时还会造成主、从动齿轮副磨损过甚而报废。目前国内对主减速器总成齿轮检测的方法有印痕检测、噪声检测、振动信号频谱分析法等。印痕检测是将红丹粉涂到齿轮上，人眼观察主减速器跑合中齿轮啮合区域是否正常;噪声检测是通过人耳感知主减速器跑合过程中产生的噪音，根据经验识别跑合中产生的异响;频谱分析法是对振动信号进行FFT变换后的频谱进行分析，根据振动信号的频谱分布判断啮合质量。前两种方法受人为主观因素或车间环境的影响较大，后一种方法对不同故障源激发的相近频谱故障识别效果不明显，不能对故障进行精确的识别。本文中我们应用Hilbert变换和FFT对振动信号进行包络谱分析，实现对齿轮偏心、齿面包块和齿面损伤等故障的检测，并结合齿轮轴转频的来确定故障齿轮所在的轴。

　　主减速器总成齿轮啮合的振动模型为了直观展现主减速器总成齿轮啮合的振动响应规律，现对齿轮正常啮合和非正常啮合的振动现象进行建模。齿轮正常啮合的振动模型准双曲面齿轮主减速器总成的振动系统是一个复杂的非线性系统。齿轮非正常啮合的振动模型在齿面状况良好和装配误差较小的情况下，齿轮啮合的各次谐波的频谱幅值很小;若齿轮存在分布缺陷或损伤类的故障，如齿形误差、断齿、齿轮偏心、齿面包块和齿面损伤时，在齿轮啮合过程中，齿轮每转一周，这些缺陷就重复一次，这些缺陷的重复频率跟该齿轮轴的转频一致，产生以啮合频率及其谐波为载波，以齿轮轴频为调制频率的调制现象。进行FFT快速傅立叶变换得到包络信号的频谱，该频谱由一个直流分量和调制频率及其倍频组成，通过分析该可以得到解调出的调制频率。