11. 기어

11. 기어

고장원인

스펙트럼

비 고

A.

정상적인

SPECTRUM

정상적인 Spectrum은 1×, 2×RPM 및 Gear Mesh Frequency(GMF)이다. 일반적으로 GMF는 그주위에 회전속도의 측대파(側帶波) 주파수를 가진다. 모든 Peak들은 낮은 진폭이고 어떠한 Gear의 고유진동주파수도 가진되지 않는다.

B.

TOOTH

WEAR

이빨의 마모 징조는 Gear의 고유진동 주파수 및 나쁜 Gear의 회전속도 간격으로 있는 측대파 주파수가 발생되는 것이다. 비록 마모가 심각할 때는 통상 GMF 주위에 높은 진폭의 측대파 주파수가 발생하지만 GMF는 진폭이 변화 하기도하고 변화하지 않기도 한다. GMF 자체보다는 측대파 주파수가 마모 정도를 아는 보다 좋은 척도이다.

C.

TOOTH

LOAD

GMF는 부하에 대단히 민감할 때가 있다. 특히 측대파 주파수 진폭이 낮고, 어떠한 Gear 고유 진동 주파수들도 가진되지 않는다면 높은 GMF 진폭은 문제로 삼을 필요가 없다. 분석은 최대운전 부하에서 System적으로 수행되어야 한다.

D.

GEAR 편심

BACKLASH

GMF 주위의 높은 진폭을 가지는 측대파 주파수는 한 Gear의 회전이 다른 Gear의 운전속도를 변조시킬만한 Gear의 편심, Backlash 또는 축정렬의 불량이 있음을 나타낸다. 문제점을 가지는 Gear는 측대파 주파수의 간격에 의해서도 나타내진다. 부적절한 Backlash는 GMF와 Gear고유 진동주파수를 가진 시키고 이들은 1×RPM에서 측대파가 있다. Backlash가 문제인 경우는 GMF진폭은 부하증가와 더불어 감소하기도 한다.

E.

GEAR

MISALIGNMENT

Gear Misalignment는 항상 2차 또는 회전속도에서 측대파를 가지는 보다 높은 GMF고조파를 가진한다. 때로는 1×RPM 진폭은 작고 2× 또는 3× GMF 진폭이 더 높다. Transducer System 용량이 충분하면 가능한 2×GMF고조파를 검출 할 수 있도록 FMAX를 설정하는 것이 중요하다.

F.

CRACKED

/BROCKEN TOOTH

균열 또는 깨진 이빨은 이 Gear의 1×RPM에서 높은 진폭을 발생시키며, 회전속도에서 측대파를 가지는 Gear 고유진동주파수(fn)를 가진 시킨다. 또 이것은 Time Waveform에서 가장 잘 검출되는데 Time Waveform은 문제의 이빨이 상대 Gear의 이빨과 결합할 때마다 확실한 Spike를 나타낸다. Impacts(△)간의 시간은 문제의 Gear의 1/속도에 상당한다. Time Waveform에서 Impact Spikes의 진폭은 FFT에서 1×Gear RPM의 진폭보다 훨씬 높다.

G.

HUNTING

TOOTH

PROBLEMS

Hunting Tooth Frequency(fHT)는 제품 공정중 또는 취급 부주의에 의하여 발생되는 Gear와 Pinion상의 결함을 검출하는데 특히 유용하다. 이것은 높은 진동을 일으키지만 10㎐이하의 낮은 주파수에서 주로 발생하기 때문에 종종 지나쳐 버린다. 이와 같은 이빨의 반복적인 문제를 가지는 Gear Set은 구동기측으로부터 격렬한 소리가 난다. 최대 효과는 손상된 Pinion과 Gear의 이빨이 동시에 맞물릴 때 발생한다(몇몇 구동기에서는 fHT 공식에 따라서 매 10~20 회전시 마다 한 번 발생한다). TGEAR 및 TPINION은 Gear와 Pinion의 잇빨수이고, Na는 주어진 이빨의 조합에 대한 유일한 조합 상태로써, 각 Gear의 잇빨수에 공통적인 소인수(素因數)를 곱한것과 같다.

 

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