振动监测理论

机械振动是指物体在平衡点附近往复周期变化的运动。机械设备的振动是设备结构对动态交变载荷作用的一种响应形式。振动具有普遍性，所有承受变化载荷的机械设备都存在振动现象。弹性结构在各种内外部载荷作用下产生弹性形变，并以固体声形式在结构中传播，到达设备表面而产生振动。齿轮减速器的振源、传播途径和振动及声辐射示意图。机械设备的振动响应特征既取决于输入激励，也受到传递途经的影响。不同类型的载荷激励，不同的传递途径，导致振动响应信号的特征不同。当零部件发生故障时，激励发生变化，结构振动状态也将发生相应变化。通过监测结构振动，可以实现健康状态评估与诊断。

一)齿轮减速机振动

1.齿轮振动产生机理

啮合齿轮副在工作中受到外部和内部激励作用，外部激励主要是驱动轴的输入转矩和输出轴负载转矩的变化等。内部激励包括齿轮啮合过程的变刚度激励、传递误差激励和啮合冲击激励等。

变刚度激励

一般情况下啮合齿轮副的重合度不是整数，轮齿啮合过程中同时参与啮合的齿对数随着啮合过程的进行不断变化，因而轮齿的综合啮合刚度也是周期变化的。轮齿在A点开始啮合，主动轮轮齿的齿根***先进入啮合，弹性变形较小；从动轮轮齿的齿顶处***先进入啮合，弹性变形较大。