齿轮传动中磨损问题研究方法综述

齿轮传动是机器传递运动和动力的一种主要形式，如何减少齿轮工作中的磨损；延长其使用寿命，是工业生产中至关重要的问题。总结了目前齿轮接触问题的数值研究方法、齿轮磨损问题的研究历程等，并对齿轮磨损问题研究的发展方向提出建议。     

铁谱技术对硬齿面齿轮磨损状态的监测研究

本文运用铁谱技术研究了硬齿面齿轮的磨损状态.对硬齿面齿轮在不同的磨损阶段的磨损特性进行了定性和定量分析.研究了磨损发展过程中磨粒特征的变化,并对直读式铁谱和分析式铁谱的分析结果进行了对比.研究结果表明,铁谱分析的结果与实际情况相吻合,运用铁谱技术可以有效地对齿轮的磨损状态进行分析判断.     

基于频谱相关性分析的齿轮早期磨损诊断

基于振动分析的齿轮故障检测已被证明在故障识别中是有效的,但对表征早期磨损的振动信号的提取和识别仍没有得到很好的解决.本文提出一种基于频谱相关性分析的变分模态分解(VMD)和核支持向量机(SVM)相结合的齿轮早期磨损诊断方法,对能够揭示早期磨损状态的微弱齿轮振动信号采用近似完全重构的准则来初始化模式数,并采用信号功率谱密度最大值对应的频率初始化VMD方法的中心频率,用以有效提取齿轮磨损信息,进而结合核支持向量机进行齿轮的早期磨损诊断.实验结果表明,所提方法可有效克服背景噪声大无法预设模式数的问题,对噪声具有更好的鲁棒性,诊断准确率达到94.4%,可为齿轮早期磨损检测提供解决方法.     

基于物元模型的齿轮磨损状态分形评估方法

为实现齿轮磨损状态的准确评估,设计齿轮副磨损实验,进行全寿命周期磨损实验,根据磨损率、磨粒群分形维数、振动信号变化趋势以及工况条件,划分5个不同的齿轮磨损状态。选择计算简单、权值易于确定的物元评估方法作为评估齿轮磨损状态的方法,利用磨粒群分形维数建立齿轮磨损状态的物元评价模型,并用实验测试数据进行实验验证。研究结果表明:物元模型能有效地评估齿轮不同的磨损状态,对齿轮磨损状态的评估准确性达91.67%。     

微齿轮齿面磨损行为及仿真分析

微型齿轮作为微机电系统(MEMS)的关键零部件,齿面磨损是影响其服役性能及失效形式的主要因素之一。为了研究微齿轮齿面磨损机理,基于Archard磨损理论,利用ABAQUS二次开发UMESHMOTION子程序,结合ALE自适应网格技术,建立了微齿轮齿面磨损有限元分析模型,得到了不同啮合周期下的齿面磨损分布规律,并进行了试验验证。基于构建的有限元模型,考虑主、从齿面磨损的相互作用,分析了不同材料性能(弹性模量)及材料配对方式对齿面磨损分布及大小的影响。研究结果表明,微齿轮齿面磨损最严重的地方发生在靠近齿根的基圆附近,齿顶附近磨损较轻;与材料性能相比,不同材料配对对微齿轮磨损大小影响更显著。     

空间飞行器小模数齿轮接触分析及实验研究

为研究空间某飞行器中小模数齿轮在真空环境下的接触力学与摩擦学行为,首先建立了齿轮啮合面接触应力的数学模型,得出了齿轮啮合面的应力分布规律；然后搭建了真空齿轮系统摩擦磨损实验平台,并对比研究了真空条件和空气中常压条件下齿轮的主要磨损形式；通过扫描电子显微镜对啮合面不同位置的磨痕微观形貌进行表征,研究了齿轮摩擦磨损行为与啮...     

用噪声谱分析法定量诊断齿轮磨损

本文探讨了用齿轮噪声频谱分析来诊断齿轮磨损程度的方法。齿轮磨损后,其噪声频谱图中啮合频率的谐波族发生了很大变化。基于频谱谐皮分析,提出了能准确有效地定量诊断齿轮磨损的方法,并给出了相应的一批试验分析结果。试验研究表明,这些方法对齿轮振动信号的分析、对各种参数的直齿圆柱齿轮都是适用的。     

变速器齿轮副磨损分析及改进措施

汽车变速器担负着变速、变扭、实现例车及利用空档暂时切断动力的任务,使汽车能够适应各种条件下的行驶.因此,变速器齿轮副的相对运动是非常频繁,随着行驶里程的增加,齿轮副的磨损则不可避免.分析齿轮副磨损的原因,并增加改进措施,对于提高齿轮副的使用寿命有着十分积极的意义.     

大平面砂轮磨齿特点与磨损规律

为提高超精密齿轮的齿廓精度,首先分析了大平面砂轮的磨齿特点,推导出了砂轮磨齿线速度与齿轮进给速度的表达式,为大平面砂轮磨齿系统的动态性能研究提供了理论基础.然后研究了大平面砂轮的磨损规律,得出在均匀磨齿过程中砂轮的磨损程度是不均匀的,提出选择品质合适的砂轮、微量磨削、勤修精修砂轮及在半塞实状态下停车等措施以减小被磨齿轮的齿廓偏差.最后通过超精密磨削实验,研制出了1级齿廓精度的超精密齿轮.     

行星齿轮传动的齿面动态磨损特性

针对动态载荷下行星齿轮传动系统齿面磨损问题,考虑了时变啮合刚度和齿廓磨损误差激励的影响,应用势能法求解齿廓磨损情况下的齿轮副啮合刚度,采用集中参数法建立了平移-扭转多自由度齿轮动力学模型,通过Newmar k-β时域积分法求解动态啮合力,基于变形协调原理确定齿间载荷分配系数,依据赫兹接触理论确定齿面接触压力分布,采用有限元方法等转角度离散齿面,基于Archard磨损公式建立了行星齿轮传动系统动态磨损数值仿真模型。通过算例,分析了不同磨损程度的啮合齿面接触压力分布,探讨了负载转矩和磨损次数对磨损的影响以及磨损深度与齿轮系统啮合刚度间的关系。仿真结果表明:磨损后双齿啮合区齿面压力呈"∧"形分布;磨损速率与负载转矩呈正比映射关系,与磨损次数呈指数映射关系;啮合刚度与最大磨损深度呈一次函数关系。该研究结果对行星齿轮传动系统的齿廓修形设计及减磨延寿具有一定的参考意义。