行星齿轮箱状态监测和故障诊断概述
轴承和齿轮箱的故障诊断
轴承和齿轮箱的故障诊断摘要：本文针对轴承和齿轮箱的故障诊断展开分析，思考了轴承和齿轮箱的故障诊断的方法和基本的措施，希望可以为今后的轴承和齿轮箱的故障诊断工作带来参考。
关键词：轴承；齿轮箱；故障；诊断前言在轴承和齿轮箱的故障诊断的过程中，应该清楚诊断的方法和原理，明确轴承和齿轮箱的故障诊断的具体的技术，才能够提高轴承和齿轮箱的故障诊断的效果。
1、齿轮箱故障诊断特点与诊断方法1.1常见的齿轮箱故障形式通常齿轮箱运行过程中，由于齿轮箱本身制造装配误差以及操作维护不善或者不合适的环境下使用等，均会使其极易产生各种形势的故障。
故障类型也会随着齿轮材料、热处理工艺程度、运转状态等因素的不同而产生不同的变化。
常见的齿轮箱故障形式有：齿面磨损、粘着撕伤、齿面疲劳剥落、轮齿龟裂和断齿、齿面点蚀、齿面胶合与擦伤以及齿面接触式疲劳、弯曲疲劳等故障。
1.2齿轮箱的振动特征在齿轮箱高速运转状态下，伴随着内部构件故障的发生与发展，必定会产生异常的振动，振动信号可以很快的反映出齿轮箱的运行状态，判别出各构件是否出现异常。
大量实验证明，对齿轮箱故障检测进行振动分析是最有效的方法。
由于齿轮箱的零部件在工作过程中所受得激励源不同会使其产生出多种复杂的振动类型，而且其中齿轮在啮合过程中产生的齿形和周期误差、偏心以及质量不平衡等故障，同时还会是齿轮箱工作过程中发生齿面磨损、疲劳断齿等故障[2]，严重影响到机械设备的运行，进而影响的经济效益，甚至出现伤亡事故。
由于故障对振动信号的影响是多方面的，因此如果仅仅依靠对齿轮箱振动信号出现啮合频率和倍频成分的差异来识别齿轮箱各部件的故障是远远不够的，其中包括幅值调制、频率调制等频率成分进行诊断。
1.3故障诊断过程对小波的内在需求小波分析应用于机械故障诊断，快速准确的识别故障，是小波分析要完成在齿轮箱的故障诊断过程对小波的内在需求中的主要任务。
通过实验研究说明，机械故障诊断和信号特征提取的所采用的方式是对特征信号进行高效的时域-频域分析，该分析方法是故障诊断的必要要求。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法1. 引言1.1 引言行星齿轮箱是一种常见的传动装置，在各种机械设备和车辆中被广泛应用。
它能够有效地将动力传递给机械系统，从而实现各种动力传动和转速调节的功能。
由于长时间的使用和磨损，行星齿轮箱可能会出现故障，导致设备性能下降甚至完全失效。
及时准确地诊断行星齿轮箱的故障非常重要。
本文将介绍行星齿轮箱的故障现象、可能的原因、诊断方法、常见解决方案和预防措施，帮助读者更好地了解行星齿轮箱故障的发生和处理方法。
通过掌握这些知识，读者可以及时发现和解决行星齿轮箱的故障，延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性和安全性。
在本文的指导下，读者可以更加有效地管理和维护行星齿轮箱，确保设备的正常运行和高效工作。
愿本文能够为读者提供有价值的信息和帮助，使他们能够更好地了解和处理行星齿轮箱故障问题。
2. 正文2.1 故障现象故障现象是指在行星齿轮箱工作过程中可能出现的各种问题和异常情况。
通过观察和记录这些故障现象，可以帮助工程师们更快速、准确地诊断问题，并采取相应的处理措施。
常见的行星齿轮箱故障现象包括：轴承异响、运转噪音过大、温升异常、油品泄漏、齿轮磨损严重、工作效率下降等。
轴承异响可能是轴承损坏或润滑不良导致的；运转噪音过大可能是齿轮配合间隙过大或叶轮受损；温升异常可能是润滑油渗漏或油温过高所致；油品泄漏可能是密封件老化或松动；齿轮磨损严重可能是使用寿命到期或润滑不当引起的；工作效率下降可能是因为零部件磨损过大或系统故障。
通过仔细观察和分析这些故障现象，可以有针对性地进行故障诊断和解决方案的制定。
定期检查和维护行星齿轮箱，及时处理故障现象，可以提高设备的可靠性和工作效率，延长设备的使用寿命。
2.2 故障可能原因行星齿轮箱故障可能原因很多，主要包括以下几个方面：1. 润滑不足：行星齿轮箱在工作过程中需要足够的润滑油来减少摩擦和磨损，如果润滑油不足或质量不合格，就会导致齿轮箱零件间的摩擦增大，从而引起故障。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是目前机械传动领域中最为常用的装置之一。
由于行星齿轮箱有着高效、可靠和性价比高等优点，广泛应用于机械传动系统中。
但由于长期使用或者操作不当，行星齿轮箱也有可能出现故障。
本文将介绍一些行星齿轮箱故障的诊断方法，以帮助工程技术人员快速准确地判断故障原因。
一、齿轮箱噪声问题齿轮箱噪声问题是行星齿轮箱的常见故障之一。
如果行星齿轮箱发生噪声，首先需要排除其它因素，如传动轴承、齿轮轴承等问题。
一般来说，行星齿轮箱噪声的原因可以分为以下几个方面：1. 齿轮箱间隙过大如果行星齿轮箱的齿轮间隙过大，就会产生很大的噪音。
这种故障可以通过定期检查行星齿轮箱间隙并及时调整来避免。
2. 齿轮磨损或损坏如果行星齿轮箱中的齿轮存在磨损或其他损坏情况，也会导致噪音。
需要定期检查齿轮齿面情况并及时更换。
3. 油液不足或污染如果行星齿轮箱内的油液不足或者污染，也会造成噪音问题。
此时需要更换或加注相应规格的润滑油。
行星齿轮箱过热问题也是常见的故障之一。
如果行星齿轮箱的温度过高，可能会导致齿轮变形或者损坏。
常见的齿轮箱过热原因包括：与齿轮噪声问题相似，油液不足或污染也会导致齿轮箱温度过高。
定期更换润滑油、清洗油路等处理方法可以有效解决此类问题。
2. 齿轮箱气路不畅如果行星齿轮箱内气路不通畅，会导致内部压力升高，从而引起齿轮箱过热。
检查气路是否通畅，并及时清理可以解决此类问题。
1. 螺钉紧固力度不足如果行星齿轮箱的螺钉紧固力度不足，会导致行星齿轮箱的齿轮松动，进而导致间隙过大的情况产生。
这种情况下，需要及时检查并调整螺钉的紧固力度。
行星齿轮箱的齿轮轴承损坏或者磨损也会导致间隙过大的情况产生。
此时需要对损坏的轴承进行更换。
以上三种在实际行星齿轮箱中出现的情况，只是从单一的问题进行分析，事实上多种因素会同时影响行星齿轮箱的运行，例如振动、冲击、电极涌流、防尘罩与防护罩是否密合等等，工程技术人员需要结合实际情况进行全面诊断。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的机械传动装置，广泛应用于工业生产中。
它具有结构简单、传动比大、传动平稳等优点，但是在长时间使用后可能会出现各种故障，例如齿轮磨损、润滑不良、轴承故障等问题。
针对行星齿轮箱的故障诊断是非常重要的，能够及时找出故障原因并采取有效的措施进行修复，保证设备的正常运转。
下面将介绍一些关于行星齿轮箱故障诊断的方法，希望对大家有所帮助。
一、外观检查首先要对行星齿轮箱的外观进行检查，观察是否有明显的破损、变形、松动等情况。
特别要注意齿轮箱外壳是否有裂纹或者严重变形，因为这些情况都可能导致行星齿轮箱的故障。
还要检查各个连接部位的紧固状况，确保所有的螺栓和螺母都处于紧固状态，防止由于松动而导致故障出现。
二、听声音诊断当行星齿轮箱在运转时，可以通过听声音来进行故障诊断。
正常情况下，行星齿轮箱应该没有异常的噪音，一旦出现异常声音就可能是有故障存在。
当行星齿轮箱出现轴承故障时会发出明显的“吱吱”声，而齿轮磨损则会发出“嘎嘎”声。
通过分析和识别这些异常声音，可以初步判断出行星齿轮箱可能存在的故障类型。
三、温度检测在行星齿轮箱正常工作的情况下，其温度应该是平稳的，不会出现过热或者过低的情况。
通过检测行星齿轮箱的温度情况也可以进行故障诊断。
一般来说，如果行星齿轮箱的温度明显高于正常工作温度，则可能是因为齿轮箱内部存在润滑不良或者传动不平稳等问题，需要及时进行处理。
四、振动检测振动也是行星齿轮箱出现故障的一个重要指标。
当行星齿轮箱内部的齿轮磨损或者轴承损坏时，往往会引起振动情况。
通过振动检测工具可以对行星齿轮箱的振动情况进行监测和分析，一旦出现异常振动就需要及时检查和维修，以免故障进一步扩大。
五、润滑油检测行星齿轮箱的正常运转需要有足够的润滑油来保障，一旦润滑不良会导致行星齿轮箱的故障。
定期对行星齿轮箱内的润滑油进行检测是非常重要的。
可以通过取下润滑油的样本进行化验分析，以确定润滑油中是否存在金属颗粒、杂质等情况，以及润滑油的粘度、PH值是否符合要求。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的传动装置，用于将电机的转速和转矩传递给机械设备。
由于长时间使用或操作不当，行星齿轮箱可能会出现各种故障，如噪音、振动、漏油等。
故障的及时诊断对于设备的正常运行和维修具有重要意义。
下面是一些常用的行星齿轮箱故障诊断方法。
第一步：观察和听力检查观察行星齿轮箱是否有明显的外观损坏，如裂缝、腐蚀、变形等。
然后，打开齿轮箱，检查内部齿轮、轴承等零部件的磨损程度。
利用听力检查是否有异常的噪音或振动。
如果出现异常，可以通过下面的方法进一步诊断。
第二步：振动诊断行星齿轮箱的振动通常由不平衡、轴承磨损、齿轮齿面故障等问题引起。
通过振动诊断可以确定具体的故障原因。
可以使用专业的振动仪器进行振动测试，并对测试结果进行分析。
如果振动在齿轮箱的不同部件之间存在差异，可以初步判断具体的故障位置。
第三步：温度检测行星齿轮箱在运行过程中会产生摩擦和热量，因此温度的变化可以反映出齿轮箱的工作状态。
通过使用红外温度计等工具，对行星齿轮箱的温度进行监测。
如果温度异常升高，可能是由于齿轮磨损、润滑不良等原因引起的。
根据温度变化的趋势和分布，可以初步判断出故障的性质和位置。
第四步：润滑油分析行星齿轮箱的润滑油中含有大量的金属粉末和颗粒，这些物质是由于摩擦和磨损产生的。
通过对润滑油的分析，可以确定齿轮箱内部的状况。
可以使用油样分析仪器对润滑油进行检测，并根据测试结果判断齿轮箱是否存在磨损、腐蚀等问题。
还可以检测润滑油的粘度、酸值、水分等指标，进一步了解齿轮箱的工作状态。
故障诊断与状态监测
维修费用化了多少？ 维修费用化了多少？
• 美国1980年税收总额 $7500亿，维修费为 $2460亿, 估计其中过剩维修费为 $750亿。 • 我国1987年国营公交企业40万个，固定资产￥7000亿, 维修费约为固定资产的 3～5％。 • 我国2002年规模以上企业共有固定资产￥8800万亿， 维修费有多少？能节省多少？
强 迫 振 动 类 故
松 动 转子内阻
自
正进动
激 振 动 类
正进动
内腔积液
正进动
正进动
故 障
障
齿轮故障
径向摩擦
反进动
滚动轴承
轴向摩擦
R: 转动频率
转子不平衡故障的频谱
TO TI
轴向很小
透平
齿轮箱 风机
1X频率(铅垂) 1X频率(水平)
波形为简谐波，少毛刺。 轴心轨迹为圆或椭圆。
轴向很小
1X频率为主。
微积分
选频网络
传感器
灵敏度 调节
电池
数据采集器的外形 和工作框图
电 池 放 大
数据采集器 时 钟 管理环节 显 示 贮 口 存 接
屏 幕 计算机 打印机 软件 存贮器 计算机及外部设备
数据采集器的工作流程
新开巡检组 组 态 打印 增减巡检组 增减设备和测点 更改测量参数 组态表 主 巡检准备 输入组态信息 清除内存 数据比较 频谱分析 轨迹分析 趋势分析和 趋势分析 调用存储数据 谱趋势分析 显示和打印 校对时钟 巡检报表 频谱图 轨迹图 显示和打印 出发巡检 定巡检路线 定设备和测点 定测量参数
简易诊断和精密诊断
状态监测（简易诊断） 状态监测（简易诊断）
内容：
识别有无故障 明确故障严重程度 作出故障趋势分析
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法【摘要】本文介绍了行星齿轮箱故障诊断方法，包括常见的故障诊断方法、故障排除流程、故障诊断工具的选择、实例分析以及预防性维护措施。
结论部分总结了行星齿轮箱故障诊断方法的重要性，并探讨了技术发展方向。
通过本文的学习，读者可以了解如何准确快速地诊断行星齿轮箱故障，提高设备运行效率，延长设备使用寿命，从而实现更好的生产效益和经济效益。
行星齿轮箱作为工业机械设备中常见的部件，其正常运行对整个生产线的稳定性和高效性至关重要。
加强对行星齿轮箱故障诊断方法的研究和实践具有重要意义，有助于保障设备运行的安全可靠性，推动工业生产的持续发展。
【关键词】关键词：行星齿轮箱、故障诊断、方法、排除、流程、工具、实例分析、预防性维护、总结、技术发展、重要性1. 引言1.1 行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是工业设备中常见的传动装置，其正常运转对于整个系统的稳定性和效率至关重要。
由于其复杂的结构和工作环境，行星齿轮箱也会出现各种故障。
及时准确地诊断行星齿轮箱的故障并进行修复，对于延长设备使用寿命、降低维修成本具有重要意义。
行星齿轮箱故障诊断方法是指通过对行星齿轮箱进行系统性的检测和分析，找出故障原因，并制定合理的修复方案。
常见的行星齿轮箱故障包括轴承损坏、齿轮磨损、润滑不良等。
通过故障排除流程和适当的故障诊断工具，可以快速准确地确定故障原因，并采取相应的维修措施。
在实际操作中，实例分析对于深入理解行星齿轮箱故障诊断方法非常重要。
通过分析实际案例，可以更好地掌握诊断技巧和方法。
预防性维护措施也是至关重要的。
定期检查维护行星齿轮箱，可以有效地降低故障率，延长设备寿命。
行星齿轮箱故障诊断方法对于保障设备的正常运转和延长使用寿命具有重要意义。
随着技术的不断发展，行星齿轮箱故障诊断方法也会不断完善，更加便捷高效地诊断故障。
掌握行星齿轮箱故障诊断方法是每位维护人员必备的技能。
2. 正文2.1 常见的行星齿轮箱故障诊断方法1. 异常噪声诊断：行星齿轮箱在运行过程中出现异常噪声可能是因为齿轮损坏、轴承故障或润滑不良等原因引起。
齿轮箱状态监测与故障诊断技术
8 齿轮箱状态监测与故障诊断技术￭齿轮箱常见故障￭齿轮箱故障的特征频率与边频带￭齿轮箱振动信号分析诊断方法￭齿轮箱故障的噪声诊断齿轮箱失效原因及失效比重失效原因失效比重(%)齿轮箱缺陷设计1240装配9制造8材料7修理4运行缺陷维护2443操作19相邻部件(电动机、联轴器等)缺陷17齿轮箱状态监测与故障诊断技术轮齿损伤形式类别项目形式原因齿面损伤齿面磨损正常磨损、磨粒磨损、干涉磨损、刮伤、槽痕啮合初期、异物侵入、参数设计不合理、安装误差润滑不良等粘着撕伤局部压力过高、法向压力较大、滑动速度过高等齿面疲劳早期点蚀、扩展性点蚀、剥落齿面局部凸起、接触应力过高、内应力过大等齿面塑性变形压痕、碾击塑变、波纹、隆起异物混入、过载、啮合不良、润滑不充分等烧伤局部温度过高轮齿折断轮齿裂纹屑料毛坯裂纹、硬化处理裂纹、磨削型裂纹疲劳裂纹材料、毛坯和热处理缺陷交变应力的作用等齿轮箱状态监测与故障诊断技术齿轮箱状态监测与故障诊断技术成的，调幅的一个原因是齿轮偏心，此时的调制频率为齿轮的回转频率。
当在齿轮上有一个齿存在局部缺陷时，相当于齿轮的振动受到一个短脉冲的调制，脉冲的长度等于齿的啮合周期3）调频现象。
在实际情况中，同样的齿面压力的波动，在产生调幅现象的同时，也会引起频率调制现象，其结果是在谱上得到一个调幅与调频综合形成的边频带。
齿轮存在偏心时，由于齿面载荷变化引起调幅现象的同时，又由于齿轮转速的不均匀而引起调频现象。
齿轮频谱上边频带的形成随机振动时历曲线0()(1cos )sin()m x t A m t t ωωϕ=++000()sin()sin[()]sin[()]22m m mA mA x t A t t t ωϕωωϕωωϕ=++++-++齿轮箱状态监测与故障诊断技术齿轮箱状态监测与故障诊断技术3、齿轮箱振动信号分析诊断方法齿轮箱传动系统振动的频谱分析法和转子、滚动轴承的频谱分析在原理上是一致的。
齿轮的制造与安装误差、剥落、裂纹等故障会直接成为振动的激励源－－齿轮轴的回转为周期表现为回转频率对啮合频率及其倍频的调制，在谱图上形成以啮合频率为中心、两个等间隔分布的边频带。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常用的传动装置，广泛应用于机械设备中。
由于长时间使用或其他原因，行星齿轮箱可能会产生故障。
为了准确地诊断行星齿轮箱故障，并及时采取相应的措施进行修复，以下介绍一种行星齿轮箱故障诊断方法：1.观察行星齿轮箱是否有异常现象。
当行星齿轮箱故障时，常常会出现噪声、振动、温升等异常现象。
通过仔细观察和听觉判断，可以初步确定故障原因。
2.检查行星齿轮箱的润滑油。
行星齿轮箱的润滑油起到润滑、冷却和密封作用，润滑油的质量和油位对行星齿轮箱的正常运行起着重要作用。
定期检查润滑油的质量和油位是诊断行星齿轮箱故障的重要手段之一。
3.拆卸行星齿轮箱。
通过拆卸行星齿轮箱，可以检查设备内部的零部件是否出现磨损、断裂等情况。
根据损坏零部件的情况，可以确定故障原因。
4.进行测量和检测。
使用测量仪器对行星齿轮箱的各个部分进行测量和检测，包括齿轮副的啮合间隙、轴承的磨损情况、轴的弯曲等。
通过测量和检测，可以准确地确定故障原因。
5.分析故障原因。
根据以上的观察、检查、测量和检测结果，结合行星齿轮箱的工作原理和结构特点，分析故障原因。
常见的行星齿轮箱故障原因包括磨损、卡死、零部件间隙过大等。
6.制定维修方案。
根据故障原因，制定适当的维修方案。
维修方案包括更换零部件、修复零部件、调整参数等。
7.进行维修和调试。
按照制定的维修方案，进行相应的维修和调试工作。
在维修和调试过程中，要注意操作规程，确保操作安全。
8.测试和验收。
修复后，对行星齿轮箱进行测试和验收。
测试包括转速测试、负载测试等，验收包括观察运行情况和听觉判断等。
通过以上方法，可以准确地诊断行星齿轮箱故障，并及时采取相应的措施进行修复。
诊断方法的准确性和修复措施的科学性对于保持行星齿轮箱的正常运行和延长使用寿命具有重要意义。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的传动装置，用于汽车、机械设备等领域。
在使用过程中，可能会出现各种故障，影响其正常工作。
及时进行故障诊断和维修非常重要。
下面将介绍一些常见的行星齿轮箱故障诊断方法。
1. 观察行星齿轮箱的工作情况需要对行星齿轮箱的工作情况进行观察。
包括齿轮运转是否平稳、有无异常声音、有无异味等。
这些情况可以帮助我们初步判断行星齿轮箱是否存在故障。
2. 检查润滑油润滑油在行星齿轮箱中扮演着非常重要的角色，它能够减少摩擦、降低磨损。
润滑油的状态会直接影响行星齿轮箱的工作情况。
我们可以通过检查润滑油的颜色、粘度、污染程度等来判断润滑油的情况。
如果发现润滑油变浑浊、颜色变深、粘度变大，说明需要更换润滑油。
如果发现有金属屑或异物，表明行星齿轮箱可能存在磨损或异物进入的问题。
3. 测量温度行星齿轮箱在工作时会产生一定的热量，但过高的温度则可能是故障的表现之一。
我们可以通过测量行星齿轮箱的温度来判断其是否存在故障。
一般来说，行星齿轮箱的工作温度应该在正常范围内，如果温度过高，就需要考虑是否存在润滑不良、摩擦增大等问题。
4. 检查齿轮齿轮是行星齿轮箱的核心部件，其状态直接关系到行星齿轮箱的正常运转。
我们可以通过检查齿轮的磨损情况、变形情况、有无破损等来判断齿轮的状态。
如果发现齿轮表面有严重的磨损或者破损，就需要及时更换齿轮。
6. 检查密封件行星齿轮箱内部的密封件起着防尘、防水、防漏油的作用。
如果密封件受损或老化，就会导致杂质进入、润滑油泄漏等问题。
我们需要仔细检查密封件的状态，及时更换损坏的密封件。
7. 使用故障诊断设备在进行行星齿轮箱的故障诊断时，还可以借助故障诊断设备。
通过连接故障诊断设备，可以对行星齿轮箱进行全面的电子监测，包括传感器的信号、电子控制单元的工作状态等。
通过故障诊断设备可以更加直观地了解行星齿轮箱的状态，帮助我们精确定位故障。
行星齿轮箱的故障诊断是一个综合性的工作，需要综合考虑各个方面的因素。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的传动装置，它由行星齿轮组成，可以进行力的传递和转速的变换。
在机械设备中，行星齿轮箱广泛应用于各种领域，如汽车、工业设备、航天器等。
由于长期使用或者操作不当，行星齿轮箱可能会出现各种故障，影响其正常运转。
及时准确地诊断行星齿轮箱的故障，对于设备的维护和修理至关重要。
行星齿轮箱的故障表现多种多样，包括噪音、振动、温升、油液泄漏等。
下面将介绍一些常见的行星齿轮箱故障诊断方法，希望能够帮助大家在实际操作中更好地解决问题。
一般来说，行星齿轮箱故障的诊断需要进行全面的检查，包括外观检查、功能检查和测量检查三个方面。
外观检查主要是通过观察行星齿轮箱的外观情况，包括表面是否有损伤、润滑情况、密封性等。
功能检查主要是通过操作设备来检查行星齿轮箱的运行状态，包括启动、停止、加速、减速等。
测量检查主要是通过测量仪器来获取行星齿轮箱各项参数，比如温度、振动、噪音等。
通过这些检查手段，可以更加全面地了解行星齿轮箱的情况，为后续的故障诊断提供有力的支持。
根据行星齿轮箱的故障表现和检查结果，可以针对性地采取一些具体的诊断方法。
如果行星齿轮箱出现了噪音问题，可以通过听音诊断的方法来确定噪音的来源。
具体操作方法是在机器运行时，用听诊器或者普通的螺丝刀等工具放在行星齿轮箱的各个部位，通过听到的声音来判断噪音的来源，比如齿轮、轴承、润滑等。
通过这种方法，可以快速找出噪音的原因，从而采取相应的修理措施。
除了听音诊断外，还可以采用振动诊断的方法来判断行星齿轮箱的故障。
振动诊断是一种非常常用的故障诊断方法，它通过测量和分析机器的振动信号来判断机器的运行状态，包括振动的频率、振幅、相位等参数。
通过振动诊断，可以快速准确地了解行星齿轮箱的振动情况，从而判断出故障的可能原因，比如不平衡、磨损、过载等。
通过这些信息，可以找出振动的原因，并采取相应的措施进行修复。
温升也是行星齿轮箱故障的常见表现之一，通常来说，由于行星齿轮的摩擦和磨损，会导致温升的增加。
齿轮故障监测与诊断
齿轮故障监测与诊断引言齿轮作为机械传动装置的重要组成部分，在工业生产过程中扮演着重要的角色。
齿轮故障可能会导致传动装置的失效，进而影响整个生产系统的稳定性与可靠性。
因此，对齿轮的故障监测与诊断显得尤为重要。
本文将介绍齿轮故障的常见类型、监测方法以及诊断技术，旨在为工程师提供相关知识以改善齿轮传动系统的运行。
齿轮故障的常见类型齿轮故障的常见类型包括齿面磨损、齿面损伤、齿根断裂和轴向偏移等。
齿面磨损是由于齿轮之间的相对滑动引起的，主要表现为齿面的变平、光亮和磨耗。
齿面损伤是因为齿轮传动系统在运行过程中受到冲击、振动或过载等因素的影响，造成齿轮齿面的断裂、脱落或裂纹等问题。
齿根断裂是由于齿轮齿面强度不足或负载过大引起的，造成齿根的断裂或塑性变形。
轴向偏移是指齿轮轴线之间的相对位移，可能会导致齿轮啮合不良，进而影响传动效果。
齿轮故障监测方法齿轮故障的监测方法可以分为在线监测和离线监测两种。
在线监测在线监测是指在齿轮传动装置运行过程中，利用各种传感器、信号采集装置和数据分析方法来实时监测齿轮的工作状态。
常见的在线监测方法包括：1.振动分析：通过安装加速度传感器或振动传感器来检测齿轮传动系统的振动信号，根据振动信号的频率、幅值和相位等特征来判断齿轮是否存在故障。
2.声学分析：利用麦克风等设备采集齿轮传动系统产生的声音信号，通过对声音信号的频谱分析和波形分析来判断齿轮的工作状态。
3.温度监测：通过安装温度传感器来检测齿轮传动系统的温度变化，高温可能是齿轮摩擦、磨损或润滑不良的表现。
4.油液分析：对齿轮传动系统的润滑油进行样品采集，并使用油液分析仪器检测油液中的金属颗粒、水分和污染物等指标，以判断齿轮的工作状态。
离线监测离线监测是指在齿轮传动装置停止运行后，通过对齿轮进行拆卸和检查来判断其工作状态。
常见的离线监测方法包括：1.目视检查：人工检查齿轮表面的磨损、损伤和断裂等情况，同时还可检查齿轮啮合间隙和轴向偏移等问题。
齿轮箱故障的原因和诊断方法
优点：
能够完整的提取信号的故障信息， 提高诊断准确率。（通过对实例的三种 不同齿轮裂纹尺寸的故障模式进行识别 和分类可以看出。）
齿轮箱故障诊断试验
图（一）
根据综合因数考虑选择齿轮（三）来模拟 故障模式。
齿轮箱故障诊断试验
一：齿轮的三种故障模式
表（一）
齿轮裂纹全深度为a=2.4mm，裂纹全宽度为 b=25mm，所选齿轮箱转速为800r/min，载荷为 51.77N*m。
齿轮箱故障诊断试验
二：时域特征提取
当齿轮出现故障时，齿轮 箱时域信号会生变化，它的 幅值和分布都与正常齿轮的 时域信号有差异。每个时域 特征参数或者特征量都反映 了振动信号的某种特性，通 过这些特性可以对不同信号 进行区分。对于一组离散的 测试信号 ， 本文取 N=1024 ，几个特征参 数的计算公式如下 ：
状态识别
将待检模式与样式模式（故障档案）对比和状 态分类，判断齿轮箱是否工作正常或者说有无故障。
诊断决策
根据判断结果采取相应对策，对齿轮箱及其工 作进行必要的预测和干预，减少故障所造成的损失。
基于混合特征提取和小波神经网 络的齿轮箱故障诊断
这种诊断方法是将振动法里面的时域法， 小波包分解，小波分解相结合的方法进 行故障诊断。
齿轮箱故障的原因
故障原因 所占比例
一
二 三 四 五 六
齿轮失效
轴承失效 轴的失效 箱体失效 紧固件失效 油封失效
约为60%
约为19% 约为10% 约为7% 约为3% 约为1%
齿轮箱故障诊断方法
温度法
通过监测箱体轴承座处的温度来判断齿轮箱工作 是否正常。
油样分析法
从齿轮箱所使用的润滑油中取出油样，通过收集 和分析油样中金属颗粒的大小和形状来判断齿轮箱状 态。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备和汽车等领域。
由于长期使用或者操作不当，行星齿轮箱可能会出现故障，影响设备或车辆的正常运行。
及时诊断和解决行星齿轮箱故障对于保障设备和车辆的正常使用非常重要。
本文将介绍行星齿轮箱故障的诊断方法，希望能够帮助大家更加有效地解决行星齿轮箱故障问题。
一、外观检查1. 检查外壳：需要检查行星齿轮箱的外壳是否有损坏或者异物进入的现象。
外壳损坏会导致油液泄漏，进而影响行星齿轮箱的正常润滑，加剧齿轮磨损，降低传动效率。
2. 检查齿轮：检查行星齿轮箱内部的齿轮是否有裂纹、缺齿或者磨损严重的现象，特别要注意行星齿轮表面是否有深度磨损或者腐蚀的情况。
齿轮的损坏会直接影响行星齿轮箱的传动效率和使用寿命。
二、性能检查1. 噪音检查：运行行星齿轮箱时，需要仔细听取传动箱是否有异常噪音的现象，如果有明显的杂音或者啸叫声，可能是行星齿轮箱内部齿轮损坏或轴承故障的表现。
2. 漏油检查：行星齿轮箱漏油会导致润滑不良，增加齿轮磨损和摩擦，严重时可能导致行星齿轮箱故障。
需要检查传动箱是否有油液泄漏的现象。
3. 操作检查：在实际操作中，需要检测行星齿轮箱的换挡是否顺畅，及时的换挡反应是否迅速，如果发现换挡困难或者延迟，可能是行星齿轮箱内部零部件损坏或者润滑不良的结果。
通过外观和性能检查，可以初步确定行星齿轮箱是否存在故障。
如果发现有故障迹象，需要进一步进行分解检查和测量。
三、分解检查1. 拆卸齿轮箱：在检查行星齿轮箱故障时，如果通过外观和性能检查无法确定故障原因，就需要将行星齿轮箱拆卸下来，进行详细的分解检查。
2. 检查齿轮和轴承：拆卸后，需要仔细检查齿轮和轴承的磨损情况，特别需要检查齿轮齿面的磨损情况和轴承的轴向游隙是否超标。
3. 清洗齿轮箱：清洗齿轮箱内部的零部件和壳体，去除沉积物和杂质，为后续的测量和更换零部件做好准备。
四、测量检查1. 测量齿轮参数：对拆卸下来的齿轮进行精密测量，包括齿轮齿数、模数、齿厚、齿距等参数的测量，以确定齿轮是否符合设计要求。
行星齿轮传动系统参数优化与故障诊断
行星齿轮传动系统参数优化与故障诊断行星齿轮传动系统是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各个领域的机械设备中。
为了提高传动系统的效率和可靠性，人们对其参数进行优化，并且对故障进行诊断和预防。
本文将探讨行星齿轮传动系统的参数优化与故障诊断。
1. 引言行星齿轮传动系统是一种常见的机械传动装置，由太阳轮、行星轮和内齿圈组成。
其结构紧凑、传动效率高、承载能力强，被广泛应用于汽车、航空航天等领域。
然而，由于传动过程中存在着齿轮的啮合、磨损等问题，系统的效率和可靠性还有较大的提升空间。
因此，优化行星齿轮传动系统的参数以及故障诊断显得尤为重要。
2. 参数优化2.1 齿轮模数优化行星齿轮传动系统中，齿轮的模数是一个重要的参数。
合适的模数可以确保齿轮的强度和传动效率。
通过对模数的优化，可以减小齿轮的尺寸，提高传动效率。
在实际应用中，可以采用有限元分析和试验研究相结合的方法，确定最优模数。
2.2 齿轮啮合角优化齿轮的啮合角是行星齿轮传动系统的另一个重要参数。
合适的啮合角可以减小齿轮的啮合冲击和噪声，提高传动效率。
同时，啮合角还会影响齿轮的接触疲劳寿命。
因此，在设计和制造过程中，需要通过精确计算和试验验证，确定最佳的啮合角。
2.3 饱和磨削优化行星齿轮的加工工艺对其性能和寿命有着重要影响。
饱和磨削是目前常用的行星齿轮加工方法。
通过合理优化磨削参数，可以提高行星齿轮的表面质量和精度，减小齿面接触应力集中，增加传动效率和工作寿命。
3. 故障诊断3.1 振动信号分析行星齿轮传动系统在运行过程中会产生振动信号，通过对振动信号的分析可以判断系统的工作状态和存在的故障。
常用的振动信号分析方法包括时间域分析、频谱分析和小波分析等。
结合这些方法，可以定位故障位置、判断故障类型。
3.2 温度检测行星齿轮传动系统在正常工作状态下会产生一定的摩擦热量。
通过对传动系统温度的检测，可以判断传动系统的工作状态和故障情况。
常用的温度检测方法包括红外热像仪和热电偶等。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的传动装置，广泛应用于各种机械设备和车辆中，它具有结构简单、传动比大、承载能力高等特点。
由于长期使用或其他原因，行星齿轮箱也会出现故障，影响其正常运转。
对行星齿轮箱的故障诊断方法进行深入了解是非常重要的。
本文将介绍几种常见的行星齿轮箱故障诊断方法，希望能够对读者有所帮助。
一、听声诊断法行星齿轮箱在工作时会发出各种声音，通过听声诊断法可以初步判断行星齿轮箱的故障情况。
一般来说，正常行星齿轮箱工作时应该没有异常的声音，如果发出噪音或异响，可能是行星齿轮箱存在故障。
根据噪音的不同声音、频率和位置，可以初步判断出故障的原因，比如齿轮损坏、轴承损坏等。
通过听声诊断法可以迅速定位行星齿轮箱的故障部位，为后续的维修提供指导。
二、观察油液行星齿轮箱内置有润滑油，通过观察油液的状态可以初步了解行星齿轮箱的工作情况。
当行星齿轮箱内部出现故障时，润滑油中会有金属屑、异物、水分等，通过观察油液的颜色和透明度也能够初步判断出行星齿轮箱的故障情况。
在进行行星齿轮箱故障诊断时，可以先对润滑油进行观察，判断行星齿轮箱是否存在故障。
三、振动诊断法四、测温诊断法五、拆解检查法如果通过上述方法无法准确判断行星齿轮箱的故障，可以考虑进行拆解检查。
拆解检查是最直接的方法，可以全面了解行星齿轮箱的内部情况。
通过拆解检查可以清楚地观察到行星齿轮箱各个零部件的磨损程度、损坏情况等。
拆解检查是很有效的行星齿轮箱故障诊断方法，可以为后续的维修提供重要的参考依据。
以上就是关于行星齿轮箱故障诊断方法的介绍，通过听声诊断法、观察油液、振动诊断法、测温诊断法和拆解检查法可以对行星齿轮箱的故障进行初步判断。
在实际应用中，可以结合以上几种方法进行综合诊断，以确保准确地判断出行星齿轮箱的故障原因。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是现代机械传动系统中的一种重要组成部分，广泛应用于航空、船舶、机床、起重运输等领域中。
行星齿轮箱主要由行星齿轮、太阳齿轮、环形齿轮、行星轴承等组成，具有结构紧凑、扭矩传递平稳、寿命长等优点。
其故障会给传动系统带来不良影响，影响传动系统的正常运转，因此，行星齿轮箱的故障诊断显得尤为重要。
1. 故障现象分析法故障现象分析法是一种常用的故障诊断方法。
它通过对行星齿轮箱工作时出现的异常现象进行分析，确定故障部位和故障原因。
行星齿轮箱的故障现象主要包括以下几个方面。
1) 噪声：行星齿轮箱噪声通常由于行星轴承磨损、齿轮啮合不良、轴承松动等原因引起。
2) 温度升高：行星齿轮箱的高温现象通常由于油液老化、循环不良等原因引起。
通过对故障现象的分析，可以初步判断行星齿轮箱的故障类型和故障原因，为后续的故障诊断提供重要的参考。
2. 振动分析法1) 轴承振动分析：轴承振动分析可以通过振动传感器和振动分析仪对行星轴承机构的振动进行测量和分析，确定轴承的磨损程度和故障类型。
轴承振动的特征是呈周期性变化，其频率通常在1000Hz 以下，经过分析可以识别出轴承的磨损程度和故障类型，为故障排除提供重要依据。
2) 齿轮振动分析：齿轮振动分析可以通过振动传感器和振动分析仪对齿轮啮合时的振动进行测量和分析，确定齿轮啮合不良的程度和故障类型。
齿轮振动的特征是频率多变，可以通过不同的分析技术确定其振动频率和能量分布，进而确定齿轮的啮合状况和故障类型。
油液分析法是一种通过对行星齿轮箱油液进行分析来确定其故障类型和故障部位的方法。
油液分析通常包括油液粘度、油液老化、污染程度、酸值等指标的分析。
行星齿轮箱油液的异常通常会引起齿轮、轴承等部件的过热、磨损等现象，因此，油液分析对于行星齿轮箱的故障诊断十分重要。
总之，行星齿轮箱故障诊断方法主要包括故障现象分析法、振动分析法和油液分析法。
针对不同的故障现象和具体情况，可综合运用多种方法进行诊断，找出行星齿轮箱的故障根源，提高其使用效率和寿命。
行星齿轮箱故障诊断方法
行星齿轮箱故障诊断方法行星齿轮箱是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。
它由太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈组成，通过各种组合方式实现不同的传动比。
由于长期使用或其他原因，行星齿轮箱可能出现故障，损坏导致设备无法正常工作。
及时对行星齿轮箱进行故障诊断和维修非常重要。
本文将介绍一些行星齿轮箱故障诊断的方法，希望能够帮助读者更好地了解和处理行星齿轮箱故障。
一、外观检查在进行内部故障诊断之前，首先应对行星齿轮箱的外观进行仔细检查。
这包括检查行星齿轮箱的外壳是否有明显的裂纹或变形，是否有漏油现象，以及各个连接部位是否松动。
这些外观上的异常往往可以指示行星齿轮箱内部的故障，如裂纹可能是由于过载或振动引起的，漏油则可能表示密封件损坏，松动的连接部位可能会导致传动不稳定。
外观检查是诊断行星齿轮箱故障的第一步，也是非常重要的一步。
二、传动系统检查行星齿轮箱的主要功能是传动，因此对传动系统进行检查也是诊断故障的重要步骤之一。
可以通过观察设备运行时的传动过程来检查传动系统是否存在异常，如传动是否顺畅，有无异响或振动等。
可以通过检查各个齿轮的磨损情况、轴承的磨损情况以及润滑情况来判断传动系统的健康状况。
磨损严重、轴承过热或润滑不良都可能是传动系统出现故障的信号。
通过传动系统的检查可以初步判断行星齿轮箱是否存在故障。
三、震动分析行星齿轮箱在运行过程中，由于过载、不平衡或轴承损坏等原因，可能会产生振动。
通过震动分析可以有效地判断行星齿轮箱的健康状况。
震动分析可以通过专业的振动传感器和分析仪器进行，也可以通过肉眼和手感来进行简单的分析。
在进行震动分析时，可以通过观察振动的频率、幅值和方向来判断行星齿轮箱的故障类型，如齿轮啮合不良、轴承磨损、不平衡等。
这些信息可以为后续的故障排除提供重要的线索。
四、油液分析行星齿轮箱通常需要在运行过程中进行润滑，因此油液的健康状况对于行星齿轮箱的正常运行至关重要。
通过对油液的外观、粘度、颗粒物含量和水分含量等指标进行分析，可以判断油液是否存在异常。
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行星齿轮箱状态监测和故障诊断概述————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ行星齿轮箱状态监测和故障诊断概述摘要行星齿轮箱与定轴齿轮箱截然不同，具有独一无二的特性,因此,在定轴齿轮箱上应用良好的故障诊断方法并不适用于行星齿轮箱。
对定轴齿轮箱的状态监测和故障诊断方面的研究已经很多，但是对行星齿轮箱在这方面的研究还不足,然而，我们发现关于行星齿轮箱的状态监测和故障诊断方面的文献已经出现在学术期刊、会议纪要和技术报告中。
这篇论文的目的就是回顾和总结这些文献，并为对这个方向感兴趣的研究人员提供综合的参考。
本文对行星齿轮箱和定轴齿轮箱的结构作了简单介绍和对比,阐述和分析了行星齿轮箱独有的特征和故障特点,基于目前可采用的方法对行星齿轮箱的状态监测和故障诊断方面的研究进展进行了总结。
最后,讨论了目前存在的问题,指出了潜在的研究方向。
1.引言由于行星齿轮箱具有大传动比和重载特征，其被广泛应用在航空航天、汽车和重工行业,例如直升飞机、风力涡轮机和重型卡车[1,2］。
行星齿轮箱通常工作在恶劣的工况下，例如，其关键组件齿轮和轴承的损伤模式一般为疲劳裂纹和点蚀[3］,行星齿轮箱的任一失效都有可能引起整辆列车的停车,造成巨大的经济损失和人员伤亡,行星齿轮箱的状态监测和故障诊断目的是避免事故的发生,并降低用户使用成本。
齿轮箱的状态监测和故障诊断已经引起了越来越多的关注[４－6］。
然而大多数的研究集中在定轴齿轮箱上,定轴齿轮箱所有的齿轮都绕某一根固定轴转动[7-10]（见图1)。
行星齿轮箱与定轴齿轮箱最根本的不同就在于其具有一组行星图1齿轮传动机构，图2所示的行星齿轮箱是一组负责的齿轮系统。
他包括一个内齿圈，一个绕着固定轴转动的太阳轮和几个绕着自身中心转动的同时又绕着太阳轮中心转动的行星轮。
由于具有如此复杂的传动结构,行星齿轮箱表现出独有的特性,因此,在定轴齿轮箱上应用很好的故障诊断方法不适用于行星齿轮箱。
与定轴齿轮箱相比,行星齿轮箱在状态监测和故障诊断方面的研究没有那么多，但是，近几年这方面的研究增长迅速，每年都有这方面的文章发表在学术期刊，会议纪要和技术报告中。
在2０05年，Ｓamuel和Pines[1１]全面阐述了直升飞机传动机构的基于振动的诊断技术,这种直升飞机的传动机构包含一个行星齿轮箱,然而,作者通过文献检索,没有发现专注于行星齿轮箱故障诊断方法的论述文章。
本篇论文的写作目的是总结和概括行星齿轮箱的状态监测和故障诊断方面的研究进展，并试图综合这个研究方面有关的各种分散的文章，为研究人员提供一个综合参考，帮助他们在本领域中作进一步研究。
这篇文章根据多种不同的方法进行了阐述，也就是建模、信号处理和智能诊断。
这篇论文其余部分的架构如下，第二章将行星齿轮箱与定轴齿轮箱进行了简要对比,并阐述了行星齿轮箱的独有特性和故障特点。
第三章根据已有的方法对发表过的关于行星齿轮箱的故障诊断方面的文章进行了阐述,第四章以表格的形式对这些文章进行了总结,并指出了目前研究工作中存在的问题。
第五章阐述了该研究领域的研究前景和研究方向。
结语放在了第六章。
2.行星齿轮箱的简要介绍2．１传动结构和运行特性这一节中，在介绍行星齿轮箱之前，首先介绍两级传动的定轴齿轮箱的传动机构图,如图1所示，从图１中明显看出,所有的齿轮只绕各自的固定中心转动。
只包含这种类型的齿轮传动机构的齿轮箱被定义成定轴齿轮箱。
与此相反的是，行星齿轮箱具有几个绕着非固定中心转动的行星齿轮,图2展示了一个基本的行星齿轮箱,它包含有一个内齿圈，一个绕着自身固定的中心转动的太阳轮，四个既绕自身非固定中心转动的行星轮，行星轮处于太阳轮的内齿圈之间，与两者同时啮合。
通常来说，在现在工业中，有三种基本类型的行星齿轮箱。
三种行星齿轮箱如图２ｂ至d所示。
图2b所示的齿轮箱具有固定的内齿圈,图2C所示的齿轮箱具有固定的太阳轮,图2d所示的齿轮均可转动。
由于行星齿轮箱所具有的独特结构,其具有定轴齿轮箱所不具有的下列特性。
（1) 与太阳轮和内齿圈啮合的多个行星齿轮和很多同时运动的邻近的组件(齿轮或轴承）将在行星齿轮箱中产生相似的振动。
这些具有不同啮合相位的振动相互耦合，导致一些振动被中和掉或是掩盖掉[12]。
(2）从齿轮啮合点到固定在齿轮箱外壳上的传感器有多条时变的振动传递路径。
由于耗散和干扰效应,传递路径可能会加强或减弱故障组件的振动信号［13］。
而且，加载到齿轮箱上的扭矩或是载荷可能增大非线性传递路径的影响[1２]。
所有这些影响可能减弱隐藏在复杂振动信号中的故障信号的特性。
(3）与定轴齿轮箱相比,行星齿轮箱具有不同的振动信号频谱分布,对于一对图2已经有损伤的定轴齿轮箱啮合齿轮来说,故障频率特性例如边频带出现在频谱中啮合频率和其共振频率附近,并呈对称分布[14]。
对于行星齿轮箱，无论其是否有损伤,边频带都会出现在频谱上。
而且，边频带通常不关于啮合频率和共振频率对称。
这可能是因为，多个行星齿轮产生相似的振动但具有不同的啮合相位,这导致多个齿轮啮合的激励被中和掉［15-17］。
（4)由于大传动比，行星齿轮中的一些组件通常运转速度较低。
事实上低频特性容易被强噪音所掩盖，因此，找出行星齿轮箱低速部件的故障特性是非常困难的。
基于以上特性，测得的行星齿轮箱的振动信号比定轴齿轮箱更加复杂,因此增大了行星齿轮箱故障监测的难度,降低了定轴齿轮箱检测方法对行星齿轮箱的适应性。
2.２特征频率的估算特征频率，包括齿轮转动频率、啮合频率等,对于齿轮的故障检测是至关重要的。
故障的辨识与给定故障的特征频率的出现有关。
因此，这一节将提出行星齿轮箱和定轴齿轮箱的特征频率。
特征频率的推导是基于图1所示的定轴齿轮箱的传动结构和图2b 所示的行星齿轮箱的传动结构。
２.2.１ 定轴齿轮箱参数定义如下:Nj ——齿轮;（j=1,2，3,4)的齿数ｆ j ——齿轮 j(j ＝1,2,3,4）的转动频率f 1 ——齿轮１的转动频率，也是整个齿轮传动的输入频率,通常是事先知道的 ik ——啮合齿轮副k (k=１,2)的传动比，指的是一对啮合齿轮副中主动轮与被动轮之间的转速比，事实上,它也等于被动轮和主动轮的齿数之比。
例如,图1中121N N i = 和 432N i N = F mk ——啮合齿轮副Ｋ（k ＝1,2)的啮合频率。
而后，特征频率,也就是每个齿轮的转动频率和每个啮合齿轮副的啮合频率，能够表达成输入频率f 1和各个齿轮齿数的函数式，如下所示，这些特征频率的等式也在表格１中列出。
112112f N f f i N ==• (1） 13212N f f f N ==• （2）表1定轴齿轮箱的特征频率2.2.２行星齿轮箱根据定轴齿轮箱特征频率的估算方法,我们可获得图2b所示的行星齿轮箱的特征频率。
先作如下定义。
ＮＳ,ＮP和NＲ——太阳轮、行星轮和内齿圈的齿数NＰ——行星齿轮的个数Fｓ,ｆp,ｆｒ和fc——太阳轮、某一行星轮、内齿圈和行星支架的转动频率、ｉ——行星齿轮箱的传动比，它等于输入轴(太阳轮)和输出轴(行星支架)的转速之比。
Fｐ-ｐ——行星齿轮的通过频率。
Fm-p——行星齿轮箱的啮合频率。
由于传动比是行星齿轮箱特征频率估算的关键,因此将其计算过程列出[18］,与定轴齿轮箱相比,行星齿轮箱的传动比的计算时相对复杂的。
图２b所示的行星齿轮箱的内齿圈是固定的，所以我们得出fｒ＝O.通过将行星齿轮传动转换成定轴齿轮传动并利用定轴齿轮传动的计算公式,我们可得出如下等式。
表2 行星齿轮箱的特征频率图３(a)行星齿轮箱测试台架(b）台架的三维模型将等式(6)代入等式(７）中，我们求得传动比根据计算出的传动比，行星齿轮箱的特征频率可表示成太阳轮转动频率(fs)和各齿数的函数，如以下等式所示。
表2中已将其列出。
对于图2c和2d所示的另两种行星齿轮箱，特征频率可以同样的方法被计算,参考文献[19,20]提供了推导全部三种行星齿轮箱的特征频率的基本原理，这将对理解与行星齿轮箱有关的问题产生影响。
2.3使用行星齿轮箱测试台架进行分析介绍行星齿轮箱的特征以及估算行星齿轮箱的特征频率之后,我们接下来使用测试台架获得的振动信号分析行星齿轮箱故障诊断方面具有挑战性的问题[21］,图3所示为测试台架以及其三维模型。
这个测试台架包括两个齿轮箱，一个驱动齿轮箱的万马力电机和一个用于加载荷的电磁制动器,电机的转速可被速度控制器控制。
载荷由电磁主动权提供,并可由制动控制器调节。
如图3b所示，测试台架有两个齿轮箱,一个二级行星齿轮箱和一个二级定轴齿轮箱。
二级行星齿轮箱是我们分析的重点，对于行星齿轮箱的任一级,都有一个太阳轮，并且在太阳轮周围有三、四个行星齿轮绕其转动,以及一个固定的内齿圈。
转矩从太阳轮传递到行星轮，再传递到行星架,并由行星架传递到输出轴。
图4a所示振动信号是通过一个采样频率为51２０HZ的传感器在测试台架的无故障条件下测得的。
图４ｂ所示为无故障振动信号的频谱。
图5a将无故障状态信号与一个一级太阳轮具有裂纹故障的振动信号进行对比,图５b所示为其频谱两组信号收集时太阳轮振动频率为40ＨZ，制动负载为13.5Nｍ。
图4无故障状态(a）时域振动信号(ｂ)频谱图5有故障状态(ａ）时域振动信号（b）频谱将太阳轮的转动频率和齿数代入等式（1２）中,可计算出第一级行星齿轮箱的啮合频谱为666.6７HＺ。
从图4b和图5b观察可知,啮合频率和它的共振频率处的幅值在整个频率中占有主要的地位。
而且，在啮合频率和共振频率附近富含边频带,这证明了2．１节中第３条所陈述的特性是正确的。
根据以上的介绍、对比和分析,我们可以得出结论,行星齿轮箱具有几个独特的特性,因此,行星齿轮箱的状态监测和故障诊断充满挑战。
３、行星齿轮箱状态监测和故障诊断综述为了处理行星齿轮箱状态监测和故障诊断方面具有挑战性的问题，研究人员已经做了大量的研究工作，并在学术期刊，会议纪要和技术报告上发表了多篇文章。
尤其是在最近几年,此研究课题方面发表的论文数目增长得非常快，本章将根据已有的方法如建模、信号处理和智能诊断对发表的论文进行综合评述。
３.1建模方法文献中已经提出和建立了许多行星齿轮箱的模型。
这些模型研究了输出响应和模型系统参数之间的关系,这些研究成果有助于理解行星齿轮箱的特性，因此,对行星齿轮箱的故障诊断也带来了有价值的帮助。
这一章按研究的问题如故障模拟,振动响应模拟和行星齿轮间的载荷分配对行星齿轮箱的建模方面的文章进行总结。
3.1．1故障模拟通过使用建好的模型，可以模拟一些故障模式,如齿轮或轴承上出现裂纹、点蚀和磨损，这一节将阐述这些研究内容。
Chaaａｒi等人[22]，对太阳轮上的齿面点蚀和轮齿裂纹进行了建模,并分析了对齿轮啮合刚度的影响。