1测试方案

　　连轧机组减速机检修后开始工作中产生较大振动，严重影响轧机正常工作。我们对减速机振动来源进行了初步分析，如图1所示，认为异常振动可能是由：（1）轧机产生振动；（2）减速机的齿轮啮合和轴承跳动；（3）电动机和电机轴上的部件的不平衡质量等方面引起的振动。

　　为了找出故障的原因，对轧机的轧制力和该传动系统的振动加速度分别进行测试。加速度传感器的布置，2，9，10测点所布置的传感器测量地基垂直方向振动；3，4，5，6，7，8测点所布置的传感器测量横向振动（H，V向）和轴向振动（A向）。

　　2有关参数

　　减速机为二级传动，电动机转速为540 r/min（取平均值）。

　　（1）齿轮箱各轴的传动频率与齿轮啮合频率如表1所示。

　　（2）滚动轴承通过的频率：一轴轴承为164134Hz，二轴轴承70103Hz，三轴轴承

　　14132Hz.其计算公式为

　　f= 1 2 1+ d D cosβNfr（1）

　　式中，fr为轴承内圈旋转频率即传动轴频率，Hz；d滚动体最大直径，mm；D轴承的节圈直径，mm；N滚动体数目；β圆锥角，一轴11°，二轴16°，三轴15°。

　　（3）传动系统固有频率计算：传动系统如图3所示，传动系统中，轧件，轧辊和万向接手左半部分转

　　微机计算采用ANSYS软件，计算出系统固有频率分别为：一阶固有频率1415450Hz；二阶固有频率3918783Hz；三阶固有频率5910770Hz；四阶固有频率13811717Hz；五阶固有频率15919273Hz；六阶固有频率18516532Hz；七阶固有频率37312430Hz.减速机三轴横向弯曲振动固有频率的估算，按中间作用集中质量计算：f=615Hz；按均布质量计算：f=913Hz.

　　3测试信号与分析

　　311轧机方面从轧制力信号的自功率谱中可以发现，存在6Hz和237Hz两个自谱峰。为了搞清楚这两个谱峰的来源，分别对轧机空载和轧制过程两种情况下的测试信号进行分析，均发现了6Hz和237Hz两个自谱峰。这说明，这两个谱峰是轧机垂直方向的固有频率，在减速机加速信号中没有发现这两个信号，因此，排除了由轧机传来振动的可能性（自谱图略）。

　　312减速机，电动机等振动和加速度信号检测与分析

　　对减速机等进行了H，V，A三个方向的多点测量，测点布置，并对各个点的加速度信号进行自功率谱分析。下面是几个典型测点的谱图（其它谱图略），即减速机三轴右轴承（测点7）和二轴左轴承（测点6）的H，V，A三个方向振动信号谱图。

　　通过对减速机，电动机等各测点的信号进行自功率谱分析，从自谱图上可看出，在64Hz，128Hz，192Hz，252Hz，504Hz处有谱峰，而且128Hz，192Hz的信号分别是基频为64Hz信号的二倍和三倍频，504Hz是252Hz的二倍频，因此我们说128Hz，192Hz的信号分别是基频为64Hz信号的二次谐波和三次谐波；504Hz信号是252Hz信号的二次谐波。在测量的加速度信号当中包含着基频为64Hz和252Hz的两种复杂周期信号。由于周期信号的二次以上的谐波的幅值随着频率的增加而减小，有的三次谐波甚至二次谐波被噪声所淹没。在谱图中，我们还可以看出64Hz信号的谱峰明显高于其它谱峰，表明系统存在着64Hz的周期激振力。与前面所计算的激振源的激励频率相对照，恰好与减速机低速级齿轮啮合频率（63189Hz）相吻合；加速度信号中包含的252Hz周期信号与减速机高速级齿轮啮合频率（252Hz）相吻合（见表1）。由于252Hz的周期激振力即高速轴齿轮啮合产生的系统振动低于前者，因此我们怀疑减速机产生的异常振动主要是由系统中64Hz的周期激振力即低速轴齿轮啮合所造成。

　　将谱图中各测点64Hz周期信号的基频成分的峰分贝数换算为加速度和速度最大值列。

　　由此产生的振动是否在允许振动范围之内呢我们采用机械振动烈度的国际标准ISO2372中规定的振动级别进行衡量。根据Vrms=V2 1rms+V2 2rms+…+V2 nrms= 1 2（V2 1p+V2 2p+…+V2 np）

　　式中，V 2 1rms，V 2 2rms，…，V 2 nrms分别为第1，2，…，n个简谐分量的有效值；V 2 1p，V 2 2p，…，V 2 np分别为第1，2，…，n个简谐分量的峰值。

　　由此可算出减速机振动烈度Vrms=51584cm/s这一振动烈度是ISO2372标准中第四类设备D级类，是振动的严重级别，属不允许级别，必须停下来检修。对减速机进行检查，发现第二级传动大人字齿轮装配不到位，更换后，重新试车，现厂直接感觉振动减轻。整个系统工作后，又进行了第二次测试，其自功率谱图64Hz周期信号的峰值明显减小。表3即是检修后，Ⅱ轴及Ⅲ轴上各个测点64Hz信号的峰值分贝数换算成加速度和速度最大值。

　　由数据，计算出振动烈度Vrms=018512cm/s.此振动烈度比第一次测试计算的振动烈度小了很多。Vrms=018512cm/s是ISO2372标准中第四类设备的C级，是允许工作级别，但不是理想状态。