モーターギアボックスの過度の振動の原因は何ですか?

モーター ギアボックスの過度の振動は危険信号であり、オペレーターやメンテナンス技術者は無視すべきではありません。回転機械にはある程度の振動がつきものですが、強度の増加やその特性の変化は、早期の故障、費用のかかるダウンタイム、さらには安全上の危険につながる可能性のある根本的な問題を示すことがよくあります。これらの振動の根本原因を理解することは、効果的なトラブルシューティングとモーター ギアボックスの寿命を維持するために重要です。

ここでは、過剰な振動の背後にある主な原因を詳しく掘り下げます。

1. ミスアラインメント: サイレントキラー

アライメントのずれはおそらく、モーター ギアボックスの振動の最も一般的な原因であり、最も破壊的なものの 1 つです。モーターシャフトとギアボックス入力シャフトが完全に同心または平行ではない場合、回転するたびにシャフトに曲げ力がかかります。この一定の応力は振動として現れ、モーター ギアボックス内のベアリング、シール、ギアの摩耗を急速に加速させます。

アライメントは、角度（シャフトが斜め）、平行（シャフトは平行だがオフセット）、または両方の組み合わせにすることができます。一見軽微な位置ずれであっても、時間の経過とともに重大な影響を及ぼし、コンポーネントの早期疲労につながる可能性があります。

2. アンバランス: 質量の不均一な分布

アンバランスは、回転コンポーネントの質量が回転軸の周りに均等に分布していない場合に発生します。これは、モーターのローター、カップリング、または正確に製造または組み立てされていない場合は特定のギアを含む、モーター ギアボックス アセンブリのさまざまな部分で発生する可能性があります。アンバランスなコンポーネントが回転すると、回転するたびに方向が変わる遠心力が発生し、その結果、強力な同期振動が発生します。このタイプの振動は速度に依存することが多く、回転速度が高くなると振動も大きくなります。

3. ベアリングの摩耗または損傷

ベアリングはモーター ギアボックス内の重要なコンポーネントであり、回転シャフトをサポートし、摩擦を軽減します。時間の経過とともに、重荷重、不適切な潤滑、汚染、または製造上の欠陥により、ベアリングが摩耗したり損傷したりする可能性があります。

ベアリングの劣化の一般的な兆候としては、軌道面の孔食、剥離、ブリネリング、保持器の損傷などがあります。これらの欠陥によりシャフトのスムーズな回転が妨げられ、振動分析を通じて特定できる独特の振動パターンが生成されます。ベアリングに障害が発生すると、多くの場合、高周波の複雑な振動の兆候が発生します。

4. ギアの摩耗と損傷

モーター ギアボックスの主な機能は、ギア システムを通じてトルクを伝達し、速度を調整することです。これらのギアの健全性は最も重要です。時間の経過とともに、ギアは次のようなさまざまな形の摩耗や損傷を受ける可能性があります。

• ピッチング: 疲労によって生じる歯の表面の小さな欠陥。
• スポーリング: より広い範囲の材料損失。多くの場合、孔食から進行します。
• 採点: 不適切な潤滑または過度の負荷による損傷。材料が歯の表面から別の歯の表面に移動します。
• 歯の破損: 最も深刻な形式の損傷で、重大な不均衡と潜在的な壊滅的な故障につながります。
• 着る： 継続的な摩擦による歯の厚さまたは歯形の一般的な減少。

これらの問題のいずれかが発生すると、ギアの歯のスムーズな噛み合いが妨げられ、摩擦、騒音、そして最も注目すべきは「ギアの噛み合い」周波数と呼ばれることが多い高周波振動の増加につながります。

5. コンポーネントが緩んでいる

しっかりと固定されていないコンポーネントによっても振動が増幅されたり、伝わったりする可能性があります。これには以下が含まれます。

• 取り付けボルトの緩み： モーターギアボックスが基礎またはベースにしっかりとボルトで固定されていない場合、ユニット全体が過度に振動する可能性があります。
• ルーズカップリングボルト: モーターとギアボックス、またはギアボックスと被駆動機器を接続しているボルトが緩み、遊びや振動が発生する可能性があります。
• 内部コンポーネントの緩み: まれに、モーター ギアボックス内のキーやサークリップなどの内部要素が緩み、ガタつきや振動が発生することがあります。

6. 基礎と構造共鳴

モーター ギアボックスの直接的な内部問題ではありませんが、基礎や支持構造が観察される振動に大きく寄与する可能性があります。基礎または近くの構造要素の固有振動数がモーター ギアボックスの動作周波数 (または高調波) と一致すると、共振が発生する可能性があります。共振により振動が大幅に増幅され、ギアボックス自体をはるかに超えた損傷を引き起こす可能性があります。基礎が弱かったり不適切に設計されていると、既存の振動が減衰するどころか、伝わってしまう可能性もあります。

7. その他の要因

• 電気的問題 (モーター固有): ステーター巻線の緩み、ローターバーの問題、不均一なエアギャップなど、電気モーター自体の問題により磁気振動が発生し、ギアボックスに伝達される可能性があります。
• 潤滑の問題: 潤滑が不十分または汚染されていると、摩擦の増加、過熱、ギアやベアリングの摩耗の加速が発生する可能性があり、これらすべてが振動の原因となります。
• 空力/水力: モーターギアボックスによって駆動されるファン、ポンプ、またはその他の流体移動装置を含むアプリケーションでは、不均衡や流れの乱れにより重大な振動が発生する可能性があります。
• 外部の力: 外部要因からの影響、被駆動機器への不均一な負荷、またはプロセス関連の外乱も、モーター ギアボックス システムに振動を引き起こす可能性があります。

結論

モーター ギアボックスの過剰な振動に対処するには、振動分析、熱画像、徹底的な目視検査を含む体系的なアプローチが必要です。これらの警告サインを無視すると、軽微な問題が致命的な故障に発展する可能性があり、機械の信頼性と効率性を確保するための事前のメンテナンスとタイムリーな介入の重要性が強調されます。