現(xiàn)在的機械設(shè)備都向著高性能、高效率、高自動化和高可靠性方向發(fā)展，為了滿足這一發(fā)展的需要，提高故障診斷的準確性和快速性，是必須的。同時值得注意的是，隨著各種新技術(shù)的產(chǎn)生，針對齒輪箱的故障診斷技術(shù)也有了新的發(fā)展。下面就從齒輪箱典型故障振動特征、振動噪音產(chǎn)生的機理以及診斷方法三個方面來說明。

齒輪、傳動和驅(qū)動部件是機械設(shè)備中最基本的零件之一，各國都有數(shù)量眾多的企業(yè)生產(chǎn)齒輪零部件。在國外，傳動驅(qū)動零件的生產(chǎn)均以專業(yè)化為主，一般企業(yè)規(guī)模為中、小型，人員在數(shù)十至數(shù)百人；也有很多企業(yè)是全球性的，在世界各國有他們的生產(chǎn)、銷售和服務(wù)網(wǎng)點；另外一些傳動驅(qū)動零件公司是大集團公司的一部分。中國現(xiàn)在已躋身世界傳動驅(qū)動零部件生產(chǎn)大國之列，但主要以中低端產(chǎn)品為主。目前，傳動驅(qū)動零部件全球市場份額最大的幾個國家或地區(qū)為德國、北美、日本、韓國，及意大利、法國等一些歐洲國家以及中國。

典型故障的特征：

1、齒形誤差：齒形誤差只要表現(xiàn)為齒輪齒合頻率及其諧波為載波頻率，齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻率及其倍頻為調(diào)制頻率的齒合頻率調(diào)制，振動能量和包絡(luò)能量有一定程度的增大。

2、齒輪均勻磨損：齒輪齒合頻率及其諧波的幅值明顯增大，階數(shù)越高，幅值增大的幅度越大，振動能量有較大幅度的增加。

3、斷齒：斷齒時域表現(xiàn)為幅值很大的沖擊型振動，頻率等于有斷齒軸的轉(zhuǎn)頻。

4、齒面點蝕：在齒合過程中齒輪每轉(zhuǎn)到點蝕部分解除時，由于摩擦力突然加大，會產(chǎn)生一次或幾次沖擊現(xiàn)象，齒合振動受到調(diào)制，其頻域表現(xiàn)為信號譜中出現(xiàn)一系列等間隔的頻率簇。

5、箱體共振：箱體共振的主要特征為振動能量很大。

6、軸嚴重彎曲

7、軸向竄動

8、軸有較嚴重的不平衡

9、軸承疲勞剝落和點蝕

齒輪箱體振動噪音產(chǎn)生的機理：

1、齒輪齒合激勵產(chǎn)生的噪音：只要是因為齒輪的輪齒在齒合時因傳動誤差產(chǎn)生變力，在交變力作用下產(chǎn)生線性及扭轉(zhuǎn)響應，使齒輪產(chǎn)生振動輻射出噪音。

2、滑油噴注產(chǎn)生的噪音：困油的現(xiàn)象是發(fā)生在兩個齒合齒的接觸部位形成的一個封閉容積內(nèi)，這種封閉容積在齒輪傳動時會產(chǎn)生容積變化。高壓油從齒端部高速噴射，射流沖擊齒輪箱箱體也會引發(fā)齒合頻率激勵而產(chǎn)生齒頻噪音及其倍頻噪音。

3、軸承里激勵：如果齒輪傳遞扭矩為船用螺旋漿推力與扭矩，則螺旋漿在不均勻流場中產(chǎn)生的非定軸向力或扭矩通過軸系傳遞大軸承，由軸承傳遞給齒輪，對齒輪產(chǎn)生不穩(wěn)定的激勵，詞即為軸承力激勵。

齒輪箱的故障診斷方法很多，大體上可以分為倆大類，一類是根據(jù)摩擦磨損理論，通過研究分析齒輪箱的溫度和潤滑油中的磨屑來診斷齒輪的狀況，另一類是通過對齒輪運行中的動態(tài)信號的處理分析來診斷，振動、噪音信號由于具有便于記錄、處理和不易受干擾等優(yōu)點而被廣泛采用。

行星齒輪傳動的特點

　　行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多獨特的優(yōu)點。它的最顯著的特點是：在傳遞動力時它可以進行功率分流；同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設(shè)置在同一主軸線上。所以，行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動，而作為各種機械傳動系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速裝置。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和傳動效率高的航空發(fā)動機、起重運輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動裝置以及需要差速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應用。

　　行星齒輪傳動的主要特點如下。

　　(1)體積小、質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大 由于行星齒輪傳動具有功率分流和各中心輪構(gòu)成共軸線式的傳動以及合理地應用內(nèi)嚙合齒輪副，因此可使其結(jié)構(gòu)非常緊湊。再由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個行星輪來共同分擔載荷，從而使得每個齒輪所承受的負荷較小，并允許這些齒輪采用較小的模數(shù)。此外，在結(jié)構(gòu)上充分利用了內(nèi)嚙合承載能力大和內(nèi)齒圈本身的可容體積，從而有利于縮小其外廓尺寸，使其體積小，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)非常緊湊，且承載能力大。一般，行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的1/2～1/5 (即在承受相同的載荷條件下)。

　　(2)傳動效率高 由于行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)的對稱性，即它具有數(shù)個勻稱分布的行星輪，使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于達到提高傳動效率的作用。在傳動類型選擇恰當、結(jié)構(gòu)布置合理的情況下，其效率值可達0.97~0.99。

　　(3)傳動比較大，可以實現(xiàn)運動的合成與分解 只要適當選擇行星齒輪傳動的類型及配齒方案，便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作為傳遞運動的行星齒輪傳動中，其傳動比可達到幾千。應該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時，仍然可保持結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點。而且，它還可以實現(xiàn)運動的合成與分解以及實現(xiàn)各種變速的復雜的運動。

　　(4)運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強 由于采用了數(shù)個結(jié)構(gòu)相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的性力相互平衡。同時，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動的運動平穩(wěn)，抵抗沖擊和振動的能力較強，工作較可靠。

　　總之，行星齒輪傳動具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大及效率高(類型選用得當)等優(yōu)點。因此，行星齒輪傳動現(xiàn)已廣泛地應用于工程機械、礦山機械、冶金機械、起重運輸機械、輕工機械、石油化工機械、機床、機器人、汽車、坦克、火炮、飛機、輪船、儀器和儀表等各個方面。行星傳動不僅適用于高轉(zhuǎn)速、大功率，而且在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動裝置上也已獲得了應用。它幾乎可適用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動技術(shù)已成為世界各國機械傳動發(fā)展的重點之一。

　　隨著行星傳動技術(shù)的迅速發(fā)展，目前，高速漸開線行星齒輪傳動裝置所傳遞的功率已達到2000KW，輸出轉(zhuǎn)矩已達到4500KNm。據(jù)有關(guān)資料介紹，人們認為目前行星齒輪傳動技術(shù)的發(fā)展方向如下。

　　(1)標準化、多品種目前世界上已有50多個漸開線行星齒輪傳動系列設(shè)計；而且還演化出多種型式的行星減速器、差速器和行星變速器等多器種的產(chǎn)品。

　　(2)硬齒面、高精度行星傳動機構(gòu)中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化等化學熱處理。齒輪制造精度一般均在6級以上。顯然，采用硬齒面、高精度有利于進一步提高承載能力，使齒輪尺寸變得更小。

　　(3)高轉(zhuǎn)速、大功率行星齒輪傳動機構(gòu)在高速傳動中，如在高速汽輪中已獲得日益廣泛的應用，其傳動功率也越來越大。

　　(4)大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩 在中低速、重載傳動中，傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的行星齒輪傳動已有了較大的發(fā)展。

　　行星齒輪傳動的缺點是：材料優(yōu)質(zhì)、結(jié)構(gòu)復雜、制造和安裝較困難些。但隨著人們對行星傳動技術(shù)進一步深入地了解和掌握以及對國外行星傳動技術(shù)的引進和消化吸收，從而使其傳動結(jié)構(gòu)和均載方式都不斷完善，同時生產(chǎn)工藝水平也不斷提高。因此，對于它的制造安裝問題，目前已不再視為一件什么困難的事情。實踐表明，在具有中等技術(shù)水平的工廠里也是完全可以制造出較好的行星齒輪傳動減速器。

　　應該指出，對于行星齒輪傳動的設(shè)計者，不僅應該了解其優(yōu)點，而且應該在自己的設(shè)計工作中，充分地發(fā)揮其優(yōu)點，且把其缺點降低到最低的限度。從而設(shè)計出性能優(yōu)良的行星齒輪傳動裝置。