一台轧机减速器，大修投入运行后振动很大，对其进行简易振动诊断。减速器结构如图1，电动机为可调速电动机，工作转速500r/min，功率970kW，小齿轮齿数50，大齿轮齿数148。

图1 轧机传动系统

1一电动机；2—减速器；z1—小齿轮；z2—大齿轮；①~④—减速器测点

当电动机转速调至150 r /min时，减速器振动值Vrms见表1。

表1 电动机转速为150r/min时减速器振动值

（单位：mm/s）

注：V为垂向；A为轴向

从测值看，测点②、④（低速轴轴承）的振动值均大于高速轴。

电动机转速为150r/min时，对测点②垂直方向（V）作频率分析，其时低速轴转速为51r/min，转频为0.85Hz，谱图如图2所示。

图2 电动机转速150r/min时测点②垂直方向振动频谱

频谱图上没有出现啮合频率fm（fm=0.85x148=125.8Hz），却出现了213Hz这个突出的峰值。对213Hz附近的频段作细化谱分析，谱图如图3所示，发现213Hz的两旁的边频间隔为0.85Hz，恰好是低速轴转频。

图3 电动机转速150r/min时测点②垂直方向振动细化谱

与此同时，在该转速下，对测点①②垂直方向的振动信号作时域波形分析，其波形图分别如图4a，b所示。

图4 电动机转速150r/min时测点①②时域波形

a）测点①垂直方向；b）测点②垂直方向

从时域波形图上可以看出，高速轴（测点①）振动波形属常规振动（见图4a），低速轴（测点②）的时域波形有明显的冲击信号（见图4b），其脉冲间隔约为1176ms，相当频率值0.85Hz（1000÷1176= 0.85H2），即为低速轴转频。

为了进一步查明原因，把电动机转速调至500r/min，对测点②垂直方向作频谱分析，其频谱图如图5。其时，213Hz频率依然存在，它不随转速而变化。此时，该频率的边频谱线的间隔为2.5Hz，等于低速轴转频。

图5 电动机转速500r/min时测点②垂直方向频谱

可以推测，213Hz这个不随转速而改变的频率是齿轮的固有频率。机器运行中，由于齿轮啮合的强烈冲击（见图4b）激发了齿轮以固有频率振动。

根据所获信息，可以判断齿轮存在严重故障（如轮齿变形等），而且主要振源在大齿轮上。

在检修处理时拆开减速器检查，发现两个齿轮的轮齿表面錾锉痕迹很显眼，凹凸不平，这样粗糙的齿面在轮齿啮合时必然产生严重冲击。另外，大齿轮有5个轮齿的齿顶边缘因长期挤撞而呈台阶突起，高达5~6mm，齿轮在运转时必然出现大齿轮的轮齿顶撞小齿轮的轮齿根部，齿轮在这种恶劣状态下运行，激起齿轮固有频率是理所当然的。强劲的固有频率分量湮没了齿轮啮合频率的分量，所以在谱图中没有出现啮合频率分量的谱线。后经了解，该减速机在大修时，由于没有新齿轮备件更换，较后用一对使用过的旧齿轮稍加修理后代用，所以造成这种被动的局面。