摘 要：減速器在工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，應用極為廣泛。洋山港港機的減速箱，機器長期受到海風的沖擊，空氣腐蝕，壽命難免降低。因故障而引發(fā)的停機等狀況，會給企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來巨大的損失。對其進行故障分析是很有必要的。本文采用傳感器搜集減速箱的原始振動數(shù)據(jù)，并應用MATLAB進行編程，得到減速箱的時，頻域圖，自相關(guān)的分析。

關(guān)鍵詞：減速箱；監(jiān)測；數(shù)據(jù)處理；MATLAB；故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.243

0 引言

隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展。針對提高港口機械的工作效率及保證施工安全性的要求，減速箱故障預處理和分析需要更加科學合理。

MATLAB已經(jīng)把工具箱延伸到了工程應用的諸多領(lǐng)域，諸如信號處理、圖像處理。

本文利用MATLAB，將減速箱分布的傳感器所采集的數(shù)據(jù)信號進行了圖像的形成和處理。

1 減速箱傳感器布置

這是減速箱的結(jié)構(gòu)示意圖，其中A，B，C，D，E，F(xiàn)分別是傳感器的布置點。下面給出不同工況齒輪嚙合頻率：

快速上升：70.3Hz，270.1Hz，723.87Hz

快速下降：87.4Hz，335.8Hz，899.94Hz

慢速上升：13.3Hz，51.1Hz， 136.95Hz

慢速下降：12.4Hz，47.45Hz，127.17Hz

通過分析不同速度軸承的固有轉(zhuǎn)軸頻率，以及結(jié)構(gòu)外圈，內(nèi)圈，滾動體，保持架的固有頻率，可以從中發(fā)現(xiàn)問題。

2 相關(guān)故障及其特征介紹

（1）不平衡旋轉(zhuǎn)體軸心周圍的質(zhì)量分布不均、使之在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力而引起震動的現(xiàn)象。故障特征：1）振動方向：以徑向為主；2）振動頻率：以旋轉(zhuǎn)頻率為主要頻率成分。（2）不同軸（不對中）連軸節(jié)連接起來的兩根軸的中心線不重合的現(xiàn)象。振動特征：振動方向：易發(fā)生軸向振動，如發(fā)生的軸向振動在徑向振動的50%以上；振動頻率：普通的連軸節(jié)以為主，如不同軸劇烈時，則發(fā)生、等諧頻成分。

3 信號的時域分析

通過對實驗采集的振動信號的分析、整理，借助工程軟件MATLAB編程，C，D通道時域圖如圖2。

圖2中，可以看出時域波形存在一定的周期性，振幅大小基本穩(wěn)定，其故障特征不是很明顯。但是CY、DY的振幅相比其他振動幅值較大。

4 自相關(guān)分析

BX、BZ、存在明顯的周期信號，周期信號的頻率接近117Hz。 在這種信號中出現(xiàn)有規(guī)律的沖擊或者是調(diào)制現(xiàn)象，它所對應的故障主要有齒型誤差、安裝誤差，軸的彎曲、不平衡、不對中以及滾動軸承的剝落等情況。

5 頻域分析

頻率為537.4Hz時，振幅很大。嚙合頻率為270Hz，近似是中間軸2上齒輪嚙合頻率的兩倍，得出故障是由軸不對中引起。頻率為125.5Hz時，也存在一個較高峰值。1級軸上軸承23238的內(nèi)圈頻率為127Hz，比較接近。故得出該軸承內(nèi)圈有故障。

6 分析結(jié)論

2級軸可能有松動?？赡苡姓{(diào)制或者不對中情況。1級軸上軸承23238內(nèi)圈有故障 。

參考文獻：

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作者簡介：王宇聰（1992-），山東海陽人，碩士研究生，研究方向：港口機械故障診斷研究。