齒輪箱可以看做為質(zhì)量彈簧組成的一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng),輪齒的彈簧剛度具有周期性變化的性質(zhì),制造裝配誤差、傳動(dòng)誤差的存在和扭矩的變動(dòng)形成激振力,在此激振力的作用下,齒輪會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),此振動(dòng)通過(guò)軸、軸承座傳給齒輪箱,軸承、軸等的振動(dòng)也傳給齒輪箱,產(chǎn)生箱體的振動(dòng)。同時(shí)振動(dòng)還以固體聲和空氣聲的形式傳播成為噪聲,見(jiàn)下圖
齒輪箱運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲本質(zhì)上屬于沖擊噪聲,沖擊噪聲可以分為兩部分,即加速度噪聲與自鳴噪聲。所謂加速度噪聲是指被撞擊的物體產(chǎn)生瞬間加速度,從而在空氣介質(zhì)中產(chǎn)生速度勢(shì),產(chǎn)生聲壓。自鳴噪聲則指沖擊過(guò)后物體的自由衰減振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。
噪聲實(shí)際上是振動(dòng)在空氣中或固體中的傳播,所以噪聲的頻率成分與振動(dòng)基本上是完全一樣的,產(chǎn)生的機(jī)理也是一樣的。但在噪聲傳播中,有些頻率成分衰減較快,有些頻率成分衰減較慢,且環(huán)境其他噪聲源所產(chǎn)生的噪聲要與齒輪箱產(chǎn)生的噪聲疊加,所以測(cè)得的噪聲信號(hào)的頻譜與振動(dòng)信號(hào)的頻譜是有差別的,有時(shí)差別很大。
與振動(dòng)信號(hào)相比,齒輪箱產(chǎn)生的噪聲信號(hào)更易受到環(huán)境其他噪聲源所產(chǎn)生的噪聲干擾,從而形成噪聲疊加,給故障診斷帶來(lái)更大的困難。