JPH03152433A - 歯車の異常検出方法及び装置 - Google Patents
歯車の異常検出方法及び装置Info
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- JPH03152433A JPH03152433A JP1291870A JP29187089A JPH03152433A JP H03152433 A JPH03152433 A JP H03152433A JP 1291870 A JP1291870 A JP 1291870A JP 29187089 A JP29187089 A JP 29187089A JP H03152433 A JPH03152433 A JP H03152433A
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- sensor
- gears
- gear
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Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、アコースティック・エミッション（Ａｃｏｕ
ｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ：以下、ＡＥと略記する
。）を利用して歯車の異常を検出する方法及び装置に関
するものである。
ｓｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ：以下、ＡＥと略記する
。）を利用して歯車の異常を検出する方法及び装置に関
するものである。
［従来の技術］
歯車は回転機械の動力伝達、変速などに数多く利用され
ているが、その故障は、安全上、経済上重大な問題であ
る。
ているが、その故障は、安全上、経済上重大な問題であ
る。
従来、運転中の歯車の異常を検出する手段として、゛振
動、音、温度、摩耗粉などが用いられてきたが、いずれ
によっても歯車損傷の早期発見は難しく、損傷がある程
度進行しないと異常信号として捉えにくかった。
動、音、温度、摩耗粉などが用いられてきたが、いずれ
によっても歯車損傷の早期発見は難しく、損傷がある程
度進行しないと異常信号として捉えにくかった。
近年に至り、ＡＥを回転機械の異常検出媒体として利用
する監視手法が用いられるようになり、転がり軸受やす
べり軸受について、運転中のＡＥの監視が異常診断に有
効であることが報告されている。
する監視手法が用いられるようになり、転がり軸受やす
べり軸受について、運転中のＡＥの監視が異常診断に有
効であることが報告されている。
［発明が解決しようとする課題］
本発明者は、歯車についても、疲労、焼付きなどの揚傷
検知にＡＥを利用することを考え、予備実験を行ってき
た。その結果、歯車の歯面で発生したＡＥ波は、その歯
車自体の中を反射、干渉し、また油膜を介して、比較的
長い距離を減衰しながら伝播するが、油膜を伝播したＡ
Ｅ波もその油膜を形成する隙間がある程度小さければ十
分に伝播し、歯車の回転軸が高速で回転しているときに
油膜で大きなノイズ等が発生することもなく、歯車の歯
のかみ合いに同期して検出されるＡＥ波は歯面から発生
したものと考えられる確証を得た。
検知にＡＥを利用することを考え、予備実験を行ってき
た。その結果、歯車の歯面で発生したＡＥ波は、その歯
車自体の中を反射、干渉し、また油膜を介して、比較的
長い距離を減衰しながら伝播するが、油膜を伝播したＡ
Ｅ波もその油膜を形成する隙間がある程度小さければ十
分に伝播し、歯車の回転軸が高速で回転しているときに
油膜で大きなノイズ等が発生することもなく、歯車の歯
のかみ合いに同期して検出されるＡＥ波は歯面から発生
したものと考えられる確証を得た。
本発明は、かかる知見に基づくもので、その技術的課題
は、上記ＡＥを利用して、歯車の歯の損傷が進行しない
うちにその損傷を早期に発見し、異常信号を出力できる
ようにした歯車の異常検出方法及び装置を得ることにあ
る。
は、上記ＡＥを利用して、歯車の歯の損傷が進行しない
うちにその損傷を早期に発見し、異常信号を出力できる
ようにした歯車の異常検出方法及び装置を得ることにあ
る。
［課題を解決するための手段］
上記課題を解決するための本発明の異常検出方法は、回
転する歯車のかみ合い状態にある歯面から発生するＡＥ
をセンサにより検出し、互いにかみ合う歯の組み合わせ
ごとの上記センサ出力に基づいて、歯の異常を検出する
ことを特徴とするものである。
転する歯車のかみ合い状態にある歯面から発生するＡＥ
をセンサにより検出し、互いにかみ合う歯の組み合わせ
ごとの上記センサ出力に基づいて、歯の異常を検出する
ことを特徴とするものである。
また、本発明の異常検出装置は、かみ合い状態にある歯
車の歯面から発生するＡＥを検出するためのセンサを、
その歯車の回転軸の支持部分に設け、上記センサを、そ
の出力に基づいて互いにかみ合う歯の組み合わせごとに
歯の異常を検出する演算制御装置に接続したことを特徴
とするものである。
車の歯面から発生するＡＥを検出するためのセンサを、
その歯車の回転軸の支持部分に設け、上記センサを、そ
の出力に基づいて互いにかみ合う歯の組み合わせごとに
歯の異常を検出する演算制御装置に接続したことを特徴
とするものである。
［作 用］
歯車が摩耗したり、損傷したりすると、かみ合い状態に
ある歯車の歯面から発生しているＡＥに異常が発生し、
それが歯車の回転軸の支持部分に設けたセンサによって
検出され、演算制御装置に送られる。演算制御装置にお
いては、例えば、互いにかみ合う歯の組み合わせごとの
上記センサ出力を累積して、そのデータと逐次センサで
検出されたデータとを比較し、あるいはセンサ出力が異
常に大きくなった場合にそれを検出し、異常信号を出力
させる。
ある歯車の歯面から発生しているＡＥに異常が発生し、
それが歯車の回転軸の支持部分に設けたセンサによって
検出され、演算制御装置に送られる。演算制御装置にお
いては、例えば、互いにかみ合う歯の組み合わせごとの
上記センサ出力を累積して、そのデータと逐次センサで
検出されたデータとを比較し、あるいはセンサ出力が異
常に大きくなった場合にそれを検出し、異常信号を出力
させる。
このようにＡＥを利用すると、歯車の歯の損傷が進行し
ないうちに、ＡＥセンサ出力の変動によりその異常を早
期に発見することができ、安全上あるいは経済上重大な
問題である歯車の故障を未然に防止することが可能とな
る。
ないうちに、ＡＥセンサ出力の変動によりその異常を早
期に発見することができ、安全上あるいは経済上重大な
問題である歯車の故障を未然に防止することが可能とな
る。
【実施例］
第１図は本発明にかかる歯車の異常検出装置の実施例を
示している。
示している。
この異常検出装置は、かみ合い状態にある歯車１．２の
回転軸３をモータ等の駆動装置４により回転駆動するよ
うにした歯車駆動系において、一方の歯車の回転軸５の
支持部分６に、かみ合い状態にある歯面から発生したＡ
Ｅを検出するためのセンサ７を設け、このセンサ７を、
その出力に基づいて互いにかみ合う歯の組み合わせごと
に歯の異常を検出する演算制御装置に接続している。な
お、図中、８は回転軸５とその支持部分６との間の隙間
に油を供給するための供給路を示している。
回転軸３をモータ等の駆動装置４により回転駆動するよ
うにした歯車駆動系において、一方の歯車の回転軸５の
支持部分６に、かみ合い状態にある歯面から発生したＡ
Ｅを検出するためのセンサ７を設け、このセンサ７を、
その出力に基づいて互いにかみ合う歯の組み合わせごと
に歯の異常を検出する演算制御装置に接続している。な
お、図中、８は回転軸５とその支持部分６との間の隙間
に油を供給するための供給路を示している。
上記演算制御装置は、センサ７において検出したＡＥを
電気的に処理し、その結果に基づいて異常信号を出力し
、さらに必要に応じて処理の結果を記録計に出力するも
のであり、以下にこの演算制御装置におけるセンサ出力
の処理例について説明する。
電気的に処理し、その結果に基づいて異常信号を出力し
、さらに必要に応じて処理の結果を記録計に出力するも
のであり、以下にこの演算制御装置におけるセンサ出力
の処理例について説明する。
第２図Ａは回転する歯車のかみ合い状態にある歯面から
順次発生するＡＥ波の一例を模式的に示し、同図Ｂはそ
のＡＥ波の実効値波形を示している。
順次発生するＡＥ波の一例を模式的に示し、同図Ｂはそ
のＡＥ波の実効値波形を示している。
上記第２図Ａ、Ｂかられかるように、それぞれの歯がか
み合ったときに順次出力されるＡＥ波あるいはその実効
値は、互いにかみ合っている歯の形状、状態等に応じて
その波形が種々変化し、従って歯面についての多くの情
報を有し、それと同時に歯に摩耗や損傷等の異常があっ
たときには波形のピーク値が異常に大きくなる。そこで
、演算制御装置において、互いにかみ合う歯の組み合わ
せごとの上記センサ出力の実効値を累積し、例えばその
データと逐次センサ７で検出されたデータとを比較して
検出データに一定量以上の変動があった場合、あるいは
センサ出力が異常に大きくなった場合にそれを検出し、
異常信号を出力させる。
み合ったときに順次出力されるＡＥ波あるいはその実効
値は、互いにかみ合っている歯の形状、状態等に応じて
その波形が種々変化し、従って歯面についての多くの情
報を有し、それと同時に歯に摩耗や損傷等の異常があっ
たときには波形のピーク値が異常に大きくなる。そこで
、演算制御装置において、互いにかみ合う歯の組み合わ
せごとの上記センサ出力の実効値を累積し、例えばその
データと逐次センサ７で検出されたデータとを比較して
検出データに一定量以上の変動があった場合、あるいは
センサ出力が異常に大きくなった場合にそれを検出し、
異常信号を出力させる。
上記累積データを得るに際して、かみ合い数のカウント
は、互いにかみ合う一歯を周期とする実効値波形のピー
ク値がある一定値を越えたとき、それを１回とカウント
するイベント出力を発生させることになる。なお、歯車
の歯のかみ合い周期はわかっているので、イベント出力
のカウント後には、その周期に対応する一定時間のデッ
ドタイムが設定される。
は、互いにかみ合う一歯を周期とする実効値波形のピー
ク値がある一定値を越えたとき、それを１回とカウント
するイベント出力を発生させることになる。なお、歯車
の歯のかみ合い周期はわかっているので、イベント出力
のカウント後には、その周期に対応する一定時間のデッ
ドタイムが設定される。
イベント出力があったときに、一対の歯車１．２におけ
るどの歯とどの歯がかみ合っているかは、容易に認識す
ることができる。例えば、回転を開始したときの歯車の
かみ合い状態がわかれば、それによってかみ合い状態に
ある歯を特定することができ、また歯車の回転位置を検
出する外部信号を利用することもできる。。このように
して、互いにかみ合っている歯を認識できるため、同じ
歯同士がかみ合ったときのデータを累積することが可能
になる。
るどの歯とどの歯がかみ合っているかは、容易に認識す
ることができる。例えば、回転を開始したときの歯車の
かみ合い状態がわかれば、それによってかみ合い状態に
ある歯を特定することができ、また歯車の回転位置を検
出する外部信号を利用することもできる。。このように
して、互いにかみ合っている歯を認識できるため、同じ
歯同士がかみ合ったときのデータを累積することが可能
になる。
このようにＡＥを利用すると、歯車の歯の損傷が進行し
ないうちに、ＡＥセンサ出力の変動によりその異常を早
期に発見することができ、安全上あるいは経済上重大な
問題である歯車の故障を未然に防止することが可能とな
る。
ないうちに、ＡＥセンサ出力の変動によりその異常を早
期に発見することができ、安全上あるいは経済上重大な
問題である歯車の故障を未然に防止することが可能とな
る。
また、歯車の製造段階においては、歯のピッチ、形状等
にある程度の誤差があり、各歯の表面粗さも相違してい
る。従って、一対の歯車をかみ合わせると、歯によって
互いに強く接触するものや、弱く接触するものなどがあ
る。そこで、一対の歯車をかみ合わせた状態で歯車を１
回転させ、その間のデータを記録計に記録表示させると
、歯のピッチや形状の精度、歯面の性状、粗さ等に関す
る情報を得ることもできる。
にある程度の誤差があり、各歯の表面粗さも相違してい
る。従って、一対の歯車をかみ合わせると、歯によって
互いに強く接触するものや、弱く接触するものなどがあ
る。そこで、一対の歯車をかみ合わせた状態で歯車を１
回転させ、その間のデータを記録計に記録表示させると
、歯のピッチや形状の精度、歯面の性状、粗さ等に関す
る情報を得ることもできる。
なお１以上に説明した実施例においては、演算制御装置
においてＡＥ波の電気的処理によりその実効値を求めて
いるが、それをＡＥ波の包絡線検波波形とするなど、Ａ
Ｅ波の特徴を顕著にするための適宜電気的処理を行うこ
とができる。また、８から油を供給し、その回転軸５の
支持部分６にセンサ７を設けてＡＥを検出するようにし
ているが、このようなＡＥの検出手段に限ることなく、
ＡＥを有効に検出可能な各種手段を採用することができ
る。
においてＡＥ波の電気的処理によりその実効値を求めて
いるが、それをＡＥ波の包絡線検波波形とするなど、Ａ
Ｅ波の特徴を顕著にするための適宜電気的処理を行うこ
とができる。また、８から油を供給し、その回転軸５の
支持部分６にセンサ７を設けてＡＥを検出するようにし
ているが、このようなＡＥの検出手段に限ることなく、
ＡＥを有効に検出可能な各種手段を採用することができ
る。
［発明の効果］
このような本発明の異常検出方法及び装置によれば、上
記ＡＥを利用して、歯車の歯の損傷を簡単に早期発見し
、その異常検出を行うことができる。
記ＡＥを利用して、歯車の歯の損傷を簡単に早期発見し
、その異常検出を行うことができる。
第１図は本発明にかかる歯車の異常検出装置の実施例を
示す構成図、第２図Ａ、Ｂは検出されたＡＥ波及びその
実効値波形を模式的に示す線図である。 １．２ ・・歯車、 ５・・回転軸、６・・支持
部分、 ７・・センサ。
示す構成図、第２図Ａ、Ｂは検出されたＡＥ波及びその
実効値波形を模式的に示す線図である。 １．２ ・・歯車、 ５・・回転軸、６・・支持
部分、 ７・・センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転する歯車のかみ合い状態にある歯面から発生す
るアコースティック・エミッションをセンサにより検出
し、互いにかみ合う歯の組み合わせごとの上記センサ出
力に基づいて、歯の異常を検出することを特徴とする歯
車の異常検出方法。 ２、かみ合い状態にある歯車の歯面から発生するアコー
スティック・エミッションを検出するためのセンサを、
その歯車の回転軸の支持部分に設け、上記センサを、そ
の出力に基づいて互いにかみ合う歯の組み合わせごとに
歯の異常を検出する演算制御装置に接続したことを特徴
とする歯車の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1291870A JPH03152433A (ja) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | 歯車の異常検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1291870A JPH03152433A (ja) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | 歯車の異常検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03152433A true JPH03152433A (ja) | 1991-06-28 |
Family
ID=17774503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1291870A Pending JPH03152433A (ja) | 1989-11-09 | 1989-11-09 | 歯車の異常検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03152433A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05281101A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Agency Of Ind Science & Technol | 回転体上におけるａｅ信号の導出方法及びその装置 |
| WO2001013104A1 (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-22 | Peter Edward Sharp | Testing and monitoring systems |
| EP1505296A3 (en) * | 2003-08-04 | 2005-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Starting apparatus for internal combustion engine |
| JP2011128104A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd | 部品検査方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946982A (ja) * | 1972-09-12 | 1974-05-07 | ||
| JPS59164938A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 歯車異常音検出装置 |
| JPS59174732A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | ギアユニツトの異常判定装置 |
-
1989
- 1989-11-09 JP JP1291870A patent/JPH03152433A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946982A (ja) * | 1972-09-12 | 1974-05-07 | ||
| JPS59164938A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 歯車異常音検出装置 |
| JPS59174732A (ja) * | 1983-03-24 | 1984-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | ギアユニツトの異常判定装置 |
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| WO2001013104A1 (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-22 | Peter Edward Sharp | Testing and monitoring systems |
| EP1505296A3 (en) * | 2003-08-04 | 2005-11-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Starting apparatus for internal combustion engine |
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