高速齿轮箱轴振动问题

thepioneer · 发表于 2011-5-30 08:34:29

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现有一高速齿轮箱,增速传动,节圆线速度120m/s,大齿轮抬小齿轮,连接大齿轮进行空载试车,开始启动小齿轮非联轴器端振动就超差,50um左右,其余三个点20左右,并且数值50不随转速变化,小齿轮轴径210mm,测振表面轴光洁度和同轴度没有问题,可能是那里问题呢?请懂行的专家来分析下,急........

看看而已025 · 发表于 2011-5-30 09:45:37

本帖最后由看看而已025 于 2011-5-30 09:53 编辑

首先你的轴的转速是多少，要根据API613计算出允许值是多少，才能确定50um超差多少。
其次，你要提供测量点的位置，最好有张简图。
第三，转子的动平衡是否符合设计要求
第四，如果你确定轴的光洁度和同轴度没问题，那么就要考虑轴承的问题。我推测轴承是滑动轴承，但还要看具体的型式，是否带油楔，间隙多少，计算的油膜刚度和雷诺数是多少。
最后最不愿意看到的，是共振问题，你的转子一阶临界转速是多少，离工作转速有多大的距离。
排除以上所有疑问后，可以再进一步检查，那就很费事了，先做简单的吧。一般高速齿轮箱空载试验都很麻烦，会有很多数据不过关，但带载就没问题了，全部合格，所以高速箱头疼的就是空载。
你能提供转子在不同转速下的振动值么，50um不随转速增加而变化，这一点很奇怪，感觉象是几何错误，比如光洁度甚至是测振元件的固定等问题。

thepioneer · 发表于 2011-5-30 12:52:40

本帖最后由 thepioneer 于 2011-5-30 13:04 编辑

[quote]首先你的轴的转速是多少，要根据API613计算出允许值是多少，才能确定50um超差多少。
其次，你要提供测量点的位置，最好有张简图。
第三，转子的动平衡是否符合设计要求
第四，如果你确定轴的光洁度和同轴度没问题 ...
看看而已025 发表于 2011-5-30 09:45 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif[/quote
谢谢您的回复,具体数据回复如下
1.根据计算允许值38um,超差10几,转速5500左右不算高
2.测量点的位置:离轴承很近,轴瓦外侧水平和垂直方向
3.转子的动平衡符合设计要求(如果转子不平衡,振动会随着转速增加变大,可实际基本恒定,觉得和平衡无关
4.椭圆滑动轴承，现在载荷角为零度，双油楔，间隙34um，
5.共振问题，启动就振,并且保持不变,我觉得和共振无关.
在不同转速下的振动值，50um基本不随转速增加而变化，转素增大振动稍微增加,500-2000转,振动从49变到53,光洁度没有明显划痕(有点轻微锈用1000号砂纸轻微打磨下,不知是否有影响),,测振元件的固定没问题。

最后一点:发现高速轴两端键不是非常紧,用螺丝刀费力可以翘动,会影响侧振吗??感到迷惑....

其实现在要搞明白一点:什麽原因可导致轴启动起来就会振动超差....并且一直不变...
我本人感觉可能有三方面原因:
1.轴承不稳间隙或者接触不好
2.机械电跳量超差
3.齿精度:周累或者径跳超差...

计算的轴承参数

滑动轴承动态特性计算结果
   滑动轴承油膜刚度：
Gxx= 360068.832       (N/mm)
Gxy= -59965.004       (N/mm)
Gyx= 997419.689       (N/mm)
Gyy= 1288885.328       (N/mm)
滑动轴承油膜阻尼：
Bxx= 706.483          (N.s/mm)
Bxy= 614.726          (N.s/mm)
Byx= 631.014          (N.s/mm)
Byy= 3453.694          (N.s/mm)
----------------------------------------
无量纲滑动轴承油膜刚度系数
Kxx= 0.1492
Kxy= -0.0248
Kyx= 0.4132
Kyy= 0.5339
无量纲滑动轴承油膜阻尼系数
Cxx= 0.1640
Cxy= 0.1427
Cyx= 0.1464
Cyy= 0.8015
----------------------------------------
滑动轴承动态特性判断：

无量纲综合刚度 = 0.1572
轴径涡动比平方 = 0.0654
临界质量(Kg)    = 18494.0780
涡动频率(r/min) = 1368.9296

看看而已025 · 发表于 2011-5-30 13:29:40

从计算的轴承来看，基本没问题，油膜刚度、临界质量完全能通过，只是确认下是计算的空载轴承特性么？这一点很重要，所以重复问一句。
“椭圆滑动轴承，现在载荷角为零度，双油楔，间隙34um“中的34应该指最小油膜厚度吧，轴承间隙不会这么小，除非你的轴只有20mm粗。
如果键很松的话，也就是你说的用螺丝刀用力能翘起的话，那是不能用的，在5500rpm转速下键会甩离原来的位置，那做的动平衡还有什么用呢？这个肯定会影响振动的。如你所说，如果一开机就振，而且基本不变，我觉得应主要考虑几何方面的问题，和动力学关系不大。
我目前掌握的资料只能想到这些，我会帮你考虑，如果能想到什么再写。

看看而已025 · 发表于 2011-5-30 14:25:04

检查下齿轮着色，可以推断箱体的加工精度，即两组轴承孔的平行度。

thepioneer · 发表于 2011-5-30 14:25:23

本帖最后由 thepioneer 于 2011-5-30 14:26 编辑

回复:1.是满载轴承特性
2.间隙0.34mm,抱歉
3.在5500rpm转速下键会甩离原来的位置,那样停车也不会回到原来位置,但是振动不应该开始启动时振动就大,应该是振动随着转速不断变大

看看而已025 · 发表于 2011-5-30 16:20:34

本帖最后由看看而已025 于 2011-5-30 16:23 编辑

满载轴承特性是反应不出空载情况的，你把空载轴承特性再计算下，看看是什么结果。
你的轴承内径是多少？

thepioneer · 发表于 2011-5-30 22:44:49

本帖最后由 thepioneer 于 2011-5-30 23:03 编辑

7# 看看而已025

1.空载计算轴承没问题,可以通过,轴承内径210mm
2.齿轮着色没问题..
现在试车振动变为40-43,小了8个左右,可还是不到标准,差5um左右

现在我怀疑齿轮精度,或者齿轮磨齿没有清根(...),转速提起来后箱体内部有间歇轻微撞击声....这样怕加载后也解决不了问题..准备检查.....早怀疑...可磨齿机太忙,......现在的磨齿...看报告都是精品中的精品....

看看而已025 · 发表于 2011-5-31 09:19:11

本帖最后由看看而已025 于 2011-5-31 09:26 编辑

8# thepioneer
1、空载轴承计算本身也许能通过，还要看空载下的临界转速是否通过，这是高速箱设计中最容易碰到的麻烦。
2、个人觉得和齿轮精度和清根没太大关系，清根不好是连续的冲击噪音。如果是间断的，可能某个齿面有问题，比如高点，但振动值应该是变化的才对。
   齿轮检测现在大都是在线检测，自己检自己，当然是精品，就当参考看看，不当真就是了。

  你有没有想过为什么现在小了8um，你动过什么么？如果没动什么，你考虑下油，油温会改变轴承动力特性，反应在轴上就是振动值变化，你确认下两次试车油温是否一样
（指进油温度）。如果不一样，方向就确定了。
  如果你们自己确定出是什么问题，希望告知一下，咱也学习学习。

thepioneer · 发表于 2011-5-31 11:00:28

非常感谢,油温基本不变,现在不好说,查查再说

taowei2 · 发表于 2011-6-1 15:39:05

如果高速轴较细，也可能轴在热处理时、装配或运输过程中弯了。

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