高校实验型机械振动轴承/齿轮箱/电机综合模拟实验的解决方案

一、基本介绍：

1、VALENIAN/瓦伦尼安实验台可用于学习振动诊断和测量方法，检测机械缺陷的技术，可在机械故障情况下研究振动模式，以及寻找齿轮振动问题解决方案的能力。适用于作振动培训机构振动专家的实践性工具，及用于深入研究风力涡轮机低速轴承缺陷和齿轮箱缺陷的学术研究人员。

二、主要功能配置：

实验台主要包括一个产生扭矩的三相电动机，一个转子组件（中心含两个转子）、一个齿轮传动系（含一个两级平行轴齿轮箱，低速轴承和磁粉制动器）、数字转速计和RPM显示、负载调整模块。

1、转子组件 

内侧和外侧轴承座，装配有两个轴承，且轴中心已经安装了两个转子。装配的轴承是良好的轴承。根据需要更换有故障的轴承，可以完全拆卸转子总成，并将与内侧或外侧轴承上有缺陷的轴承进行更换。

（1）转子

在轴中心位置已经安装了两个M6-36型转子，可根据技术要求安装和提供不同的转子盘。

转子盘有两排18个螺丝，同一圆周上的每个螺丝孔都是M6。

直径：d₁=140mm,  18 个孔 以20° 为间隔；
          d₂=120mm,  18 个孔 以20° 为间隔；

每个直径d1和d2孔彼此相对布置，使得差异为10°，

以便将校正质量添加到几乎精确的角度上，在动平衡时进

行更精确的校正工作。用户可以通过以90°为间隔标记的

线，数出计算所添加质量的角度。

为了避免旋转期间接触损坏的风险，转子的一侧设计成凹形，使得用于不平衡和平衡质量的螺钉头不会伸出转子表面。

（2）轴承单元

轴承单元由轴承座和轴承组成，轴承高度为80mm，内径为25mm，有4个x1/4-28 UNF孔,用于安装振动传感器。它由铸钢制成，还可以用磁座连接振动传感器。它可以通过更换球面轴承来使用。

底板上设有若干孔，用于调整两轴承座之间的间距，允许用户任意调整转子总成之间的跨度。

（3）故障轴承

通过在机械中逐个安装特定的故障轴承来研究由轴承故障引起的振动现象；提供可选的有故障的轴承单元，通过将正常轴承更换为故障轴承进行测试

2、齿轮传动系

齿轮传动系包括齿轮箱，低速轴承单元和磁粉制动器。

（1）平行齿轮箱

平行齿轮箱具有如下所示的两级结构，M2.5尺寸的直齿轮和故障齿轮同时装配在齿轮箱中，可通过在良好齿轮和缺陷齿轮之间轻松滑动进行测试。

标准变速箱的减速比为4.97：1，由两组齿轮组成，每组齿轮具有58:25和60:28齿。正常齿轮可与断齿或缺齿的齿轮一起组装，从正常齿轮滑动到有缺陷的齿轮位置，即从正常齿轮变为异常齿轮。

齿轮模数M2.5，M2.0和M1.5可用于齿轮箱。 减速比可以通过齿轮啮合的模数组合来改变； 齿轮高减速比可以用精密齿轮模数M1.5实现，较低的减速比用大齿轮M2.5模数。
  

标准直齿轮参数：

平行轴2档齿轮箱，直齿轮输入角20° 模数2.5；

传动比：1:4.97（一级25/58，二级28/58）；

齿轮箱标配有机油： Oil circulating system can be ordered；

（2）低速轴承单元

轴承单元的设计是为了方便安装有缺陷的轴承，通过拧下轴承座的螺栓，并在良好和有故障的轴承安装在一起时向左或向右滑动。这种设计最大限度地减少了系统边界条件的变化，这种变化可能发生在良好的轴承与故障轴承的更换过程中，因此避免的其他外界因素的干扰，只对比了由故障状态引起的振动信号，而且节省了时间。正常轴承和/或内圈缺陷和/或外圈缺陷轴承可安装在轴承座上，默认，标准安装一 个正常轴承和一个内圈故障轴承。

1）内圈故障轴承(FBI-30)

轴承套圈上用标注英文“I”，内圈有一个1mm或0.3mm的裂纹。
  故障频率：5.43 x

2）外圈故障轴承(FBO-30)

轴承套圈上用标注英文“O”，内圈有一个1mm或0.3mm的裂纹。故障频率: 3.57 X

3）组合故障轴承(FBC-30)

轴承套圈上用标注英文“C”。它的故障类型是人为制造的，在外圈和内圈和钢珠上各有一处损伤。

4）保持架故障轴承 (FBT-30)
    轴承套圈上用标注英文“ T “ 。保持架频率或转频是滚珠或滚子保持架组件的转速。 这是一种故障轴承，它再现了人为地设置保持架故障，导致轴承振动中出现低频调制现象。

故障频率: 0.397 x

（3）磁粉制动器

   齿轮的振动信号受负载变化的影响很大。即使存在故障，也很难在没有负载的情况下检测出故障。因此制动器连接在传动系上，以允许驱动扭矩从空载变为大于50Nm，并且齿轮可以在任意负载下进行测试。

01 系列/全系列--旋转机械故障模拟试验台

VALENIAN研制和生产的旋转机械故障模拟试验台，可模拟常见机械故障，如齿轮箱、转子、轴承、电机、轴、皮带、轴、皮带、油膜涡动等。模块化的设计便于故障件的更换、安装，操作十分方便。

一、特点

> 模块化的设计，多种组合方式，可满足您的众多测试要求

> 设计优化，操作简单，方便故障件的拆装与更换

> 每种故障类型，对应一种故障套件，套件之间本可随意联接

> 可模拟单一故障，或多种耦合故障

> 故障信号明显，稳定、易于再现

二、可模拟的故障类型

> 转子动平衡分析（包括不平衡、不对中）

> 轴心轨迹分析                                                                                     

> 共振/临界转速研究                                                                                         

> 油膜涡动                                                                                

> 机械摩擦对振动信号的影响

> 轴系故障分析（包括轴弯曲和轴裂纹分析）

> 联轴器故障研究

> 齿轮箱故障研究（包括平行齿轮和行星齿轮箱、以及不同齿间隙对振动信号的影响）

> 滚动轴承故障分析

> 电机故障研究

> 带传动研究

> 变速/变载对振动信号的影响

> 各种类型的拟合故障

02系列--滚动轴承故障模拟试验台

VALENIAN研制和生产的旋转机械故障模拟试验台，可模拟常见机械故障，如齿轮箱、转子、轴承、电机、轴、皮带、轴、皮带、油膜涡动等。模块化的设计便于故障件的更换、安装，操作十分方便。

一、研究要素

> 学习不同类型故障滚动轴承的振动频谱

> 掌握包络分析方法

> 滚动轴承寿命估算

> 了解润滑剂对振动频谱的影响

> 了解径向加载对振动频谱的影响