當齒輪箱中軸出現嚴重彎曲時,測試其箱體振動信號,並進行時域分析、頻譜分析和解調分析:時域有明顯的衝擊振動,以一定的時間間隔出現,衝擊持續了整個周期的1/3時間以上,這與當個斷齒和集中型故障產生的衝擊振動有明顯區別,這是軸嚴重彎曲造成的齒輪齧合過程中連續多吃單齒衝擊振動構成的一次大的衝擊過程。當衝擊能量很大時激勵起箱體的固有頻率和齒輪的頻率,振幅很大。軸嚴重彎曲振動能量很大,為一種嚴重故障,產生箱體共振調製現象和齒輪共振調製現象,形成以齧合頻率及其倍頻、齒輪低階的各階固有頻率、箱體各階固有頻率為載波頻率,以齒輪所在軸轉頻為調製頻率的齧合頻率調製現象。如果彎曲軸上有多對齒輪齧合,則會出現多對齧合頻率調製現象。譜圖上出現的調製邊頻帶數量較寬,軸向振動能量明顯加大。
軸嚴重彎曲時齒輪箱箱體振動信號的主要特征為:
1.以齒輪齧合頻率及其諧波、齒輪固有頻率、箱體固有頻率為載波頻率,以齒輪所在軸轉頻為調製頻率的齧合頻率調製,譜圖上邊頻帶數量較寬,解調譜上出現所在軸的轉頻和多階高次諧波。
2.如果彎曲軸上有多對齒輪齧合,則會出現多對齧合頻率調製。
3.彎曲軸的多對齒輪的齧合頻率及其高次諧波。
4.振動能量(包括有效值和峭度指標)有較大程度的增加。
5.包絡能量(包括有效值和峭度指標)有大幅度的增加。