關(guān)鍵詞：重型機床；齒輪箱；故障診斷
　　一、重型機床故障診斷的意義
　　重型機床的這種工作特點使得機床的安全性、穩(wěn)定性、可靠性變得尤為重要，因為在工作條件下工作載荷以及工件的慣性巨大，一旦出現(xiàn)故障造成機器突然停車，巨大的載荷沖擊會對整臺設(shè)備造成難以控制的損害，尤其是對機床中執(zhí)行動力傳輸?shù)幕剞D(zhuǎn)部件造成破壞。此外，由于大型設(shè)備制造、運營成本高，啟動、停止都會帶來巨大的載荷以及電流波動，對設(shè)備本身以及包括電網(wǎng)在內(nèi)的周圍環(huán)境產(chǎn)生較大的影響。因此對于它們工作狀態(tài)的保障以及故障的診斷排除被人們廣泛重視。所以對于工作的旋轉(zhuǎn)部件的狀態(tài)保障至關(guān)重要。因為在這種重載的工況之下，微小的瑕疵會迅速擴展，導(dǎo)致零件失效甚至造成突然停車等產(chǎn)生重大沖擊破壞其它零部件的致命故障。所以，在故障初期診斷并確定故障，對于重型機床的使用維護，具有重要意義。
　?。ㄒ唬榇_保重型機床工作時的穩(wěn)定狀態(tài)，首先就要對機床裝配出廠時的工作狀態(tài)加以保證。由于重型機床床身零部件的尺寸以及質(zhì)量都大于一般機床，因此工廠在裝配過程中大多采用吊裝的方式將機床各個部分分塊組裝，Z后將各部分裝配成機床整體，并調(diào)試試驗。
　?。ǘ┯捎谥匦蜋C床的體積、質(zhì)量巨大，它的加工控制操作需要通過數(shù)控來完成，而且目前的國產(chǎn)重型機床已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)控化，而未來的數(shù)控系統(tǒng)將向智能化的方向進一步發(fā)展，也就是逐步在某些方面替代腦力勞動。
　　對于重型機床的主軸箱裝配故障的研究，不僅可以為機床裝配過程中故障的消除提出指導(dǎo)性意見，還可以為后續(xù)的智能數(shù)控系統(tǒng)中自主監(jiān)測狀態(tài)這一子模塊提供相關(guān)技術(shù)儲備。
　　二、齒輪箱故障診斷技術(shù)
　?。ㄒ唬X輪箱故障診斷的主要階段
　　齒輪箱被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，由于其應(yīng)用的廣泛性以及在機械傳動中的重要作用，對其故障進行研究，以期在故障導(dǎo)致破壞之前進行人為干預(yù)，排除故障。重型機床主軸箱也是齒輪箱的一種，其故障類型與普通齒輪箱相似，卻又有其獨特的地方。對于齒輪箱的故障診斷，基本上可以分為三個主要階段。
　　1.原始數(shù)據(jù)的獲取，根據(jù)齒輪箱故障時所引起的各種異?，F(xiàn)象，利用不同的傳感器來獲取其異常信息。
　　2.對原始數(shù)據(jù)的處理以及表征故障和缺陷的有用特征的提取。
　　3.基于模式識別的方法和理論根據(jù)提取出的特征識別出故障類型。
　?。ǘ┎煌愋蛿?shù)據(jù)的采集
　　為了實現(xiàn)有效準(zhǔn)確地診斷故障的目標(biāo)，用不同類型的數(shù)據(jù)來分析和對比。目前，基于齒輪箱在故障狀態(tài)下工作情況的改變，主要被用來分析的信號包括振動信號、聲發(fā)射信號、熱信號以及油液磨粒信號。
　　機床的振動信號往往攜帶和包含著機床工作時的動態(tài)信息，這些信息能夠幫助實現(xiàn)故障特征的獲取和故障本身的診斷。振動信號被認為是Z可靠的原始據(jù)而被普遍采用。但是在一些特殊情況下，振動信號會不再適用，比如在低速旋轉(zhuǎn)的機器上。轉(zhuǎn)速低于100r/min被認為是低工作轉(zhuǎn)速，在這種情況下，振動幅值會由于能量過低而降低，這也導(dǎo)致不能及早地對故障實現(xiàn)診斷。但是聲發(fā)射信號（AE）更適用于在這種工況。AE是在材料內(nèi)部或者表面應(yīng)變能瞬間釋放時所產(chǎn)生的彈性波。AE信號在低速條件下的表現(xiàn)優(yōu)于振動信號。此外，如果齒輪箱中存在不對中或者齒輪磨損，會在接觸部分產(chǎn)生額外的熱，而這些熱也會傳遞到其它的零部件，利用紅外照相機對齒輪箱的工作狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測，并利用軟件自動識別故障。油液顆粒監(jiān)測是另一種無損監(jiān)測手段，通過測量磨粒的尺寸、分析磨粒材料、計算磨粒積累的速度，可以對工作狀態(tài)進行判斷。