1. 频率响应：必须覆盖低转速特征频率

大型齿轮箱的输入轴转速往往很低（风电齿轮箱低速轴可能只有10-20 rpm），这给传感器选型带来了特殊挑战。

• 超低频响应：对于低速重载轴承（如回转窑的托轮轴承），磨损引起的振动能量集中在极低的频率范围。你需要选择低频特性极佳的加速度计。

  • 技术指标：建议选择低频截止频率低于 0.1 Hz 的传感器。普通的工业加速度计（-3dB@0.5Hz）在监测低于30 rpm的设备时，信号会严重衰减。

  • 技术路线：可以考虑DC响应加速度计或高灵敏度压电加速度计，它们能够准确捕捉低速轴转动一圈内的微小角度变化和磨损冲击。

2. 灵敏度选择：需要极高的分辨率

大型齿轮箱的箱体质量巨大，微弱的磨损冲击在传播路径上会被大幅衰减。

• 高灵敏度：为了捕捉被厚重箱体衰减后的轴承早期剥落信号，传感器必须具备足够的分辨率。

  • 建议选型：对于大多数大型工业齿轮箱，推荐使用500 mV/g 甚至 1000 mV/g 的高灵敏度加速度计。

  • 噪声底限：关注传感器的本底噪声参数。一个优质的高灵敏度传感器，其本底噪声应低于 20 µg/√Hz。这能确保微弱的磨损特征信号不会被传感器的电子噪声所淹没。

3. 频率上限：兼顾低速冲击与高速啮合

虽然设备庞大，但齿轮箱内部往往包含多级传动，高速轴的转速可能很高。

• 高频需求：齿轮的啮合频率通常较高（可能达到数千Hz），而轴承早期的微小剥落会产生更丰富的共振频率。

• 带宽要求：传感器应至少保证在 0.1 Hz 至 10 kHz（或更高） 的范围内具有平坦的响应。这样才能同时满足低速轴磨损分析、中速轴齿轮啮合状态分析以及高速轴承冲击诊断的需求。

4. 量程：应对潜在的冲击过载

大型齿轮箱在重载启动、堵转或突发断齿时，会产生剧烈的冲击。

• 宽量程考量：虽然选择了高灵敏度，但传感器不能因此变得脆弱。你需要确保传感器在遭遇意外强冲击时不会损坏。

• 抗冲击指标：查看传感器的最大冲击极限。即使你平时测量范围在±5g以内，传感器本身也应能承受数千g的冲击而不失效。

5. 安装谐振频率与安装方式

大型齿轮箱的箱体表面往往是铸造面，不是平整的加工面。

• 安装谐振频率：传感器与齿轮箱表面组成的系统，其安装谐振频率决定了可用频宽的上限。刚性越好，谐振频率越高。

• 安装要点：

  • 必须采用螺柱安装。在大型齿轮箱监测中，磁吸座基本不可接受，因为其会严重降低安装谐振频率，导致高频磨损信息丢失。

  • 如果无法在齿轮箱上钻孔，可以考虑焊接安装螺柱或使用强力胶粘底座，但必须保证底座与箱体表面完全贴合。