齒輪常見故障與特征頻率及其諧波、邊頻帶

① 輪齒的均勻性磨損、齒側間隙過大以及齒輪載荷過大等原因引起的故障，將增加嚙合頻率fm及其高次諧波2fm、3fm、…頻率分量的幅值，並不產生邊帶。其中，磨損時，嚙合頻率高次諧波的幅值增量更大；磨損嚴重時，二次諧波的幅值甚至超過嚙合頻率基波的幅值。
② 齒輪偏心、齒距周期性變化及載荷波動等不均勻的分布故障，將產生幅值調制和頻率調制，從而在嚙合頻率及其諧波兩側形成邊頻帶，邊帶的間隔頻率是有缺陷齒輪的轉速頻率。其中，齒輪偏心一般只出現下邊帶（差頻）fm－n fe （n＝1,2,3,…），上邊帶一般很少出現。
③ 斷齒、齒面剝落及裂紋等集中缺陷的局部性故障，將引起周期性的沖擊脈沖，同樣產生幅值調制和頻率調制。例如，若小齒輪出現一處斷齒或兩處剝落，則小齒輪每旋轉一圈，將產生一次或兩次明顯的周期性碰撞沖擊。在此類情況下，嚙合頻率為脈沖頻率所調制，在嚙合頻率及其諧波兩側形成一系列邊頻帶，邊帶的特點是邊頻數量多、范圍廣、分布均勻且較為平坦。此外，嚴重的局部斷齒還會導致旋轉頻率及其諧波的幅值增加。斷齒的主要特征還是齒輪的旋轉頻率和嚙合頻率的幅值產生明顯增長。
④ 點蝕、划痕（即輕度的膠合）等分布比較均勻的缺陷，同樣也將產生周期性沖擊脈沖和調幅、調頻現象。但是，與斷齒等局部故障的不同之處是，其在嚙合頻率及其諧波兩側分布的邊帶階數少而集中，邊帶特點是高而窄、幅值變化起伏大。然而，隨故障發展、程度惡化，其圖形也將發生變化。
⑤ 齒的斷裂或裂縫，在進入嚙合時就會產生一個沖擊，這種沖擊可能激起齒輪的固有頻率（自振頻率）。但由於齒輪的固有頻率一般都為1~10kHz的高頻，此高頻成分傳遞到齒輪箱殼體上時，基本上已被衰減掉，多數情況下只能測到嚙合頻率和調制的邊頻。