一、精轧机齿轮箱异常振动的诊断
    1．测点布置
    考虑到齿轮箱结构、工作环境以及平时振动情况等，测点选在Z13与Z14齿轮对的轴承座上。
    2．主要技术参数
    (1)滚动轴承型号：7224DB（成对）；
    (2)齿轮为斜齿轮和圆锥齿轮；
    (3)电机转速：1 150/1 250r/min；
    (4)联轴器为齿式联轴器。
    3．主要频率
    出现异常振动时，传动系统电机转速为1150r/min。
    转轴的旋转频率：f1=19Hz；f2=45Hz；f3=65Hz。
    齿轮的啮合频率：fm3=2 847Hz (Z13与Z14齿轮对的啮合频率）。
    f m4=2 015Hz (Z23与Z24齿轮对的啮合频率）。
    滚动轴承的特征频率：1号轴承fil=423 Hz；f01=299Hz；fbl=132Hz；fc1=19Hz。
    2号轴承fi2=549Hz；f02=435Hz；fb2=214Hz；fc2=21Hz。
    4．振动分析
    正常状态下齿轮箱振动加速度幅值为30m/s2左右，2003年12月19日达98m/s2，为正常值的三倍多，已属于严重危险状态，故进行了振动分析诊断。
    12月19日的频谱图见图1。可看出振动能量单一，只在2 855Hz处出现一较高峰值，两侧有一对称的边频，间隔为67 Hz，其他各处振动能量都很小。Z13与Z14齿轮对的啮合频谱恰等于2 846Hz，与频谱图的峰值非常接近。Z14所在轴的旋转频率等于64Hz，近似等于边频带间隔。根据振动理论，哪对齿轮的啮合频率对应的峰值较高就说明哪对齿轮存在故障，边频带的间隔等于哪根轴的旋转频率就说明哪根轴上的齿轮出现了故障。此谱图无滚动轴承故障振动特征。

    由此初步判定，齿轮箱的异常振动系因Z13与Z14齿轮对出现故障引起（Z14较Z13更严重），各滚动轴承和其他齿轮状态均正常。
    大修揭盖时，发现Z13与Z14齿轮对齿面磨损严重，尤其是小齿轮Z14齿面已磨出较深压痕，其他齿轮基本正常。由于大修之前已根据诊断结论提前备好了拟更换的齿轮，因此，没有延误大修工期。更换齿轮后，加速度幅值为38m/s2，已恢复正常状态。
    二、开卷机齿轮箱异常振动的诊断
    1．齿轮箱结构简图及测点布置
    齿轮箱的结构简图及测点布置见图2。

    2．主要技术参数
    (1)滚动轴承型号：7224DB（成对）；
    (2)齿轮为斜齿轮；
    (3)电机转速：1 280r/min；
    (4)联轴器：齿式联轴器。
    3．振动分析
    2004年以来该齿轮箱振动增大，其中测点③较为显著，加速度值达107.30m/s2，已是标准值的三倍多，峭度指标为20.2，说明此齿轮箱在测点③附近存在故障。但尚不能确定具体部位。
    从测点③时域波形图（图3）中，可清晰地看出有一周期脉冲，这是齿轮每转一周出现的一个冲击，脉冲间隔为134ms，频率值为 7.5Hz。这恰与输入轴小齿轮所在轴的转频一致（当时输入轴的转速为450r/min)。测点③频谱图（见图4）上存在大量的边频，由于谱线密集难以辨认，故取80~200Hz频段进行细化处理。从细化谱图（见图5）上可看出7.5Hz的边频。

    为了进一步验证结论，进行了倒频谱分析（见图6），可看到有一周期成分，其倒频率为134ms。

    通过以上分析，说明很可能是小齿轮个别齿断齿或严重磨损，时域波形上齿轮每转一周就出现一次较大的冲击，以及频谱图中边频带的间隔均证明了这一点。鉴于峭度指标较高（一般正常值为3），因此，应严密监视故障的劣化发展趋势，及早做好维修准备，避免突发事故。4月份大修时更换了小齿轮，异常振动消失。

    参考文献：
    [1]易良榘．简易振动诊断现场实用技术[M]．机械工业出版社，2003.
    [2]廖伯瑜．机械故障诊断基础[M]．冶金工业出版社，2002.