基于铁谱分析和残余应力的齿轮磨损过程探究

对高可靠性寿命的两齿轮副先后进行齿轮运转试验。首先,在第一对齿轮副运转过程中对齿轮润滑油样本进行铁谱分析,得到不同类型磨粒和总磨粒浓度随时间变化曲线,据此区分齿轮不同的磨损阶段;之后,在第二对齿轮副运转时对不同磨损阶段齿面残余应力检测,得到齿面残余应力变化趋势;最后,结合不同磨粒浓度和残余应力变化对齿轮不同运转阶段的磨损特性进行分析。结论:齿轮跑合阶段以滑动磨损为主,且跑合有助于残余压应力的形成;正常磨损阶段,各类型磨损和残余应力变化范围较小;剧烈磨损阶段,疲劳颗粒浓度上升明显,残余应力下降。该结论为研究齿轮磨损机理提供一定的参考。     

残余应力对齿轮跑合性能影响试验对比分析

对于齿面残余应力不相同但其他参数相同的两对齿轮进行运转试验,同时在齿轮运转过程中进行铁普观察分析,以探究齿面残余应力对齿轮跑合过程的磨损特性的影响。首先,在齿轮运转试验台上对两对齿轮开展齿轮运转试验,两对齿轮分别安装在主副齿轮箱;然后,在齿轮运转过程中,利用铁谱分析仪分析从试验开始到铁谱浓度稳定时之间的数据;最后,利用Matlab对跑合阶段的铁谱浓度数据进行处理,得出不同残余应力时的跑合过程的磨损变化规律。试验结果表明:残余压应力对齿轮跑合过程有一定的影响,残余压应力越大,齿轮跑合过程中磨粒浓度越低,磨损速度越慢;残余压应力越大,整体齿轮跑合过程更加缓和,齿面磨合效果越好;残余压应力大的齿轮跑合后,正常磨损期的齿轮磨损特性更好。     

抛光磨削工艺对齿轮磨损特性的影响分析

为探究抛光磨削工艺对齿轮磨损和疲劳寿命的影响,联合粗糙度,疲劳试验和铁谱试验对比分析了抛光磨削和常规磨削齿轮的磨损特性。对抛光磨削和常规磨削齿轮的粗糙度指标Rz,Rvk,Rpk进行检测,之后,分别对两种工艺的齿轮进行疲劳运转试验和铁谱分析试验。通过处理和对比试验数据,结合粗糙度检测结果分析,得结论:相较常规磨削齿轮,抛光磨削齿轮各粗糙度指标明显改善,简约谷峰Rpk更小,利于减少切削磨损和磨粒磨损;简约谷深Rvk维持在合理范围易于油膜附着并利于润滑;抛光磨削齿轮的磨损速度更低,延缓疲劳失效。为抛光磨削工艺在齿轮加工方面的应用提供一定的参考。     

传动齿轮表面磨损过程中油液参数磨损特性分析

油液分析技术能够通过监测润滑油中元素的磨损情况对机械磨损故障进行有效诊断.针对齿轮箱齿面故障,构建齿轮箱磨损试验方案,设计齿轮箱磨损试验方案,并通过700h的齿面磨损试验,取样得到各磨损阶段的典型油样.通过油液分析技术,探寻齿面磨损条件下油液光谱参数和铁谱参数的磨损特性,为齿轮诊断提供较可靠的试验数据.     

探究不同黏度的润滑油对齿轮疲劳寿命的影响

通过油液分析技术探讨了不同黏度的润滑油对齿轮齿面耐磨性的影响。首先在Romax软件中仿真分析了不同黏度的润滑油对齿面间油膜厚度的影响,然后通过齿轮疲劳运转试验分析了不同黏度的润滑油对齿面磨损的影响。通过对油液进行分析监测,并结合仿真计算的油膜厚度、油液浓度分析数据和最终齿轮寿命结果可知,一般混合润滑状态下,润滑油黏度、油膜厚度、疲劳剥落颗粒物浓度和齿轮寿命有一定的关系,随着润滑油黏度升高,齿面的磨损状态得到改善,齿面应力更加均匀,齿轮寿命得以延长。     

钢质渐开线直齿在不同润滑介质下滚滑磨合磨损的试验研究

将金属切削乳化液、机械油和极压齿轮油分别作为齿轮磨合介质,测试和分析了齿轮磨合振动、磨合油样铁谱、油膜电阻、油液温度以及三维表面形貌,建立了摩擦振动加速度的动力学分析模型,得到了3种润滑介质磨合特性及其测试参数特性,并初步分析了磨合磨损机制。结果表明,以金属切削乳化液为介质时,齿轮磨合时间最长;以矿物机械油和以同粘度极压齿轮油为介质时,齿轮磨合完成时间相当,但以极压齿轮油为介质时磨合磨损更为剧烈。齿轮磨合过程中,振动加速度,直读、分析铁谱参数,油膜电阻和油液温度参数都可以作为磨合是否完成的判断依据。磨合完成后,小齿轮的三维粗糙度略有减小,而大齿轮的三维粗糙度皆增大,大齿轮和小齿轮齿面粗糙度值差使两者磨损率达到相互平衡。磨合阶段的磨损机制非常复杂,同时伴有犁沟、粘着、疲劳、氧化以及润滑磨损等。     

齿轮传动系统磨粒演变规律试验研究

齿轮摩擦副产生的磨粒携带多种磨损机理产生的特征,这些特征随磨损过程不断变化,最终表现为磨粒演变行为,反映齿轮磨损的所有信息。研究磨粒在磨损过程中的演变规律有助于揭示磨损机理的交互作用,对提高齿轮磨损状态诊断结果准确性具有重要作用。通过小型齿轮传动系统实验平台,模拟工业机组运行工况,在齿轮系统全寿命周期内利用油液分析技术获取润滑油中磨粒和理化数据,对获取的磨粒进行分类并统计各类型磨粒在各监测阶段中所占的数量百分比,分析各类型磨粒的变化趋势。结果表明:疲劳磨损机理是齿轮传动系统的主要磨损机理,产生的疲劳磨粒和疲劳剥块占较大比例;疲劳磨损具有促进磨料磨损和腐蚀磨损的作用;滑动磨损磨粒的产生表明齿面磨损已趋严重;氧化物磨粒主要来源于其他磨损机理产生的磨粒,油中水分的增加是促使其他类型磨粒转变为氧化物磨粒的主因;黑色氧化物来源于润滑不良条件下齿面疲劳区域脱落材料,可认为是疲劳磨粒转变而成,反映了齿轮传动系统磨损严重。     

面齿轮磨削表面粗糙度建模与实验分析

对碟形砂轮表面进行形貌分析,根据对面齿轮齿面表面粗糙度的形成机理分析,建立了用于面齿轮磨削的碟形砂轮的数学模型。然后根据面齿轮在数控磨齿机上的磨削机理,对碟形砂轮与面齿轮的磨削运动关系进行深入分析,并且建立了关于砂轮磨粒切削刃运动轨迹方程的坐标系,进而编制M文件计算不同参数变化时对表面粗糙度值的影响,通过计算值与实测值的比对,其最大误差在11.7%,结果表明,粗糙度数学模型计算值与实测值基本一致。     

振动光饰齿轮接触疲劳寿命对比试验研究

为了分析探究振动光饰工艺对齿轮接触疲劳特性的影响,利用两对设计参数相同的齿轮:一对是经过振动光饰处理过的,另一对没有进行振动光饰处理,先用粗糙度测定仪分别测出其粗糙度,之后采用两种方案进行齿轮疲劳特性对比试验:①采用罗卡提疲劳极限快速测定法;②恒定载荷工况下测定法。安装齿轮时使用错齿啮合的方法,之后在机械封闭流齿轮实验台上进行齿轮运转试验,得到了不同方案下齿轮的接触疲劳极限。通过对比试验结果得出:振动光饰技术改善了齿面光洁度,降低了齿轮表面粗糙度,有效地提高了齿轮疲劳强度,显著延长了齿轮的疲劳寿命。     

渐开线微齿轮磨损仿真分析

为了进一步研究微齿轮齿面磨损机理,采用经典Archard磨损公式,结合JKR(Johnson K L,Kendall K,Roberts A D)理论与GW(Greenwood and Williamson)表面粗糙模型,首次建立了微齿轮粗糙齿面仿真模型,并提出了减轻微齿轮齿面磨损的方法。进行了考虑表面吸引力、齿面粗糙度、微凸体顶点曲率半径、材料性能等单一因素和齿面粗糙度、微凸体面密度、微凸体顶点曲率半径等多个因素对齿面磨损影响的仿真。结果表明,适当增加齿面粗糙度;增大齿面微凸体顶点曲率半径;选用描述粗糙表面的参数乘积ηβσ值较大的齿轮;增大微齿轮的弹性模量等可以提高微齿轮的耐磨性能。     

齿轮参数对行星轮系模态的影响

使用Catia对行星轮系进行实体建模,通过有限元分析软件workbench的高效率模型导入功能实现了Catia和Workbench的联合仿真,对行星轮系模型进行动力学模态分析,提取了前9阶固有频率和主振型。在其他参数不变情况下,先对行星轮系中所有齿轮的模数进行改变并对行星轮系进行模态分析,结果表明固有频率随模数增大而减小：在其他参数不变情况下,再对行星轮系中所有齿轮的压力角进行改变并对行星轮系进行模态分析,结果表明固有频率随压力角增大而增大。     

滚齿设备的精度对齿轮加工的影响

阐述滚齿机的各种机构存在的误差对齿轮加工精度产生的影响。     

正交面齿轮的设计与插齿加工试验

根据面齿轮与渐开线圆柱齿轮的啮合原理,建立了面齿轮插齿加工的数学模型,推导了面齿轮的齿面方程,确定了面齿轮的最小内半径和最大外半径。设计制作了面齿轮插齿工装,在Y514型插齿机上进行了插齿加工试验。并在滚动检验机上进行了接触印痕检验。试验证明了,理论推导和计算结果的正确性,面齿轮插齿加工的可行性。     

基于FEM的销齿副齿轮动力分析

本文采用有限元分析软件ANSYS9.0对销齿副齿轮进行了模态分析和谐响应分析。得出了前15阶固有频率、振型及加力点的位移时间历程结果曲线。为销齿副的动态设计及残余应力振动时效工艺提供了有益的分析数据和方法。     

齿轮精度理论和测量技术的发展

介绍了齿轮精度理论和齿轮测量技术的发展现状,重点探讨了由我国创新的齿轮整体误差精度理论和齿轮整体误差测量技术的发展及其在微小齿轮测量中的应用。     

弧齿锥齿轮的数字标准齿轮研究

模拟生成了多组不同的带误差齿面并分别进行了相应的仿真计算、图像处理和量化比较,分析了齿面误差沿齿高分布、沿齿向分布、综合分布等不同分布形式和大小对弧齿锥齿轮传动性能的影响;在给出一定载荷下齿面承载印痕的相对偏移范围和承载传动误差曲线幅值波动范围的前提下,经进一步分析,得到了实际齿面误差分布的合理范围——数字标准齿轮,使齿面误差分布落在该范围内的实际齿面在相应工况下能够满足所给出的动态印痕要求和承载传动误差的幅值波动限制要求。     

轮齿压力角对齿轮强度的影响分析

运用赫兹接触理论,分析了轮齿压力角对齿轮接触强度的影响,得出了轮齿强度随压力角的变化规律.发现轮齿压力角的增大,齿面接触正应力和工作剪应力均减小,同时齿根的弯曲强度提高,对提高齿轮强度和防止齿面点蚀极为有利,为重载齿轮的设计提供了理论依据.     

锥齿轮轮冠距对齿轮精度的影响及实用测量

轮冠距是锥齿轮齿坯公差的重要项目之一,也是测量齿厚时控制锥齿轮副啮合侧隙的一个间接基准。在加工的过程中应对轮冠距的尺寸精度严格限制,并保持其尺寸的一致性。首先对轮冠距与理论安装距的关系及其对锥齿轮齿高、齿厚的影响加以阐述,并介绍了实用的测量方法,在实际生产中加工效率高,实用。     

带传动技术现状和发展前景

介绍了我国带传动技术发展基本状况，包括带传动种类、生产情况、与国外的差距、理论研究和标准化以及“十五”期间带传动技术发展前景及主要任务。     

基于轮齿随机误差的齿轮系统动力学分析

基于影响齿轮动力学的误差主要是齿轮副中大齿轮的基节误差和齿形误差的结论,将每对齿轮副中大齿轮的基节误差和齿形误差合成为啮合误差,啮合误差幅值运用统计学的方法产生.在齿轮系统动力学方程中引入啮合误差,计算系统的幅频响应,并与未考虑随机误差的结果进行比较.