点线啮合齿轮点蚀的失效分析

简要介绍了新型的点线啮合齿轮，并就点线啮合齿轮在实际应用中所遇到的点蚀情况进行了分析，并最终提出了解决方法和改进措施。     

基于多特征融合的行星齿轮箱点蚀故障诊断研究

为了识别行星齿轮箱的齿面点蚀故障,通过刚柔耦合仿真获得健康和 3 种不同点蚀程度行星齿轮箱的箱体振动信号。对获得的 4 种状态的箱体振动信号进行变分模态分解后,计算每个本征模态函数分量的能量值、峭度因子和信息熵,基于能量值、峭度因子和信息熵多特征融合构建高维特征向量,采用支持向量机分类器对 4 种状态的行星齿轮箱进行识别。结果表明,基于变分模态分解的本征模态函数分量的能量值、峭度因子和信息熵构建的 15 维特征向量,采用支持向量机分类器能够准确识别健康和 3 种不同点蚀程度齿轮的类型。     

基于小波包的齿轮故障检测与分析

在齿轮故障的监测诊断中,利用小波包对信号的高分辨率把信号分解到不同频段,然后选择有效频段来提取齿轮传动的故障信息特征。实验表明,该方法能对齿轮的故障特征进行有效的监测。     

轴流风机齿轮点蚀原因探讨

从润滑原理和齿轮自身特点出发,分析了轴流风机齿轮发生点蚀的原因和润滑油对齿轮点蚀的影响,结合现用润滑油品的使用效果,得出润滑油粘度选用不当对风机齿轮形成点蚀有加速作用的结论,据此结论提出风机齿轮润滑油品选用建议。     

渐开线齿轮点蚀成因新释

对现有点蚀成因的理论作了评述，并根据流体力学润滑原理分析了齿面下剪应力的分布规律。最后据此对点蚀成因及所表现的特点进行了新的解释。     

摩托车主轴五档齿轮点蚀磨损的改善

某型125男式跨骑车主轴五档齿轮的齿宽小（〈1mm,见图1）,因此齿轮上的单位负荷及应力非常大,这就导致齿轮更容易产生耐久点蚀磨损。经反复试验后,我们最终彻底解决了点蚀磨损问题,下面把相关的经验介绍给各位同行参考。     

点蚀故障对齿轮传动系统噪声的影响

针对不同数滚机床齿轮齿面点蚀故障严重程度对齿轮传动系统噪声的影响,基于赫兹理论力学模型,运用ABAQUS创建了齿轮副的应力仿真分析模型,求解在未点蚀及不同点蚀故障严重程度下齿面最大接触应力,并对比了传动扭矩对不同点蚀故模型最大接触应力的影响。开展了不同齿面点蚀故障齿轮模拟工况下的噪声测试实验,通过对比齿轮副试样噪声的敏感性分析不同点蚀故障严重程度的影响。有限元结果表明,传动扭矩与齿面最大接触应力呈线性关系,点蚀故障越严重,齿面点蚀区域接触冲击应力越大;齿轮故障噪声测试实验研究结果则表明,基于微点蚀、点蚀失效形式之间存在的竞争机制,点蚀故障越严重,对应的噪声曲线峰值越大;随着齿轮负载、转速的增大,点蚀故障齿轮噪声也逐渐增大。     

基于小波包ICA的齿轮箱信号分离系统

由于齿轮箱振动信号混叠、信噪比低,给早期的故障诊断造成了一定的困难.结合小波包和独立分量分析(ICA)在信号处理中特征提取的方法,以LabVIEW和Matlab语言为开发工具,设计了齿轮箱故障源信号分离系统,并以真实信号进行了实验验证.实验结果表明,该系统可以很好地实现故障源信号的分离,有利于后续的故障诊断.     

齿轮点蚀破坏中磨损与振动关系的试验研究

利用铁谱分析技术和振动分析技术中的时频分析方法研究了模拟点蚀故障齿轮磨损与振动的关系。分析结果表明点蚀齿轮磨损和4个时域特征值从一面一点、一面三点到多面多点依次变大,多面多点蚀齿轮磨损严重,磨粒数量最多;点蚀齿轮出现以输入输出端的啮合频率为中心,以转频为调制频率的边频带。齿轮磨损与振动相互关联,磨损量的变化率与振动方差变化率在3种点蚀齿轮中表现明显;但磨损量的增长率不仅与齿面点蚀的程度有关,还与点蚀的齿数有关;而齿轮的振动强度与齿轮齿面点蚀的程度最相关,即齿面点蚀破坏越厉害,振动越剧烈。     

40Cr调质齿轮接触疲劳点蚀形貌分析及机理研究

本文应用扫描电镜，对多个失效齿轮进行了观察，研究了４０Ｃｒ调质齿轮接触疲劳点蚀的失效形貌，以及齿面疲劳的形成过程，探讨了疲劳裂纹的形成机理和预防对策。     

基于拓展有限元的齿轮点蚀磨粒形态学特征模拟

疲劳点蚀是齿轮摩擦副的典型固有磨损特征,其产生的点蚀磨粒已经被用于理解疲劳磨损的发生和发展机理,由于缺乏理论模拟,基于磨粒特征的疲劳磨损机理判断还停留在经验分析层面。为此,拟通过齿轮接触疲劳点蚀的数值模拟,研究点蚀磨粒形态特征,为在线磨粒特征表征磨损状态的方法提供理论探索。在考虑弹流润滑的条件下,建立齿轮副局部接触模型,并采用拓展有限元法(Extended finite element method,XFEM)模拟表面萌生裂纹的拓展过程。进一步分析工况与点蚀磨粒形态特征的关系,结果表明,点蚀磨粒长轴尺寸随初始萌生裂纹的长度增加而增大,随载荷的增加而减小;点蚀磨粒的厚度随初始萌生裂纹的深度增加而增大。通过与已发表的试验结果进行对比,该模型所得到的点蚀形貌尺寸和形状与试验得到的点蚀形貌基本一致,从而验证了该模型的有效性。     

基于特征评估与核主分量分析的齿轮故障分类方法

针对无先验知识模式下机械故障特征的选择、融合存在盲目性、片面性,提出了一种基于特征评估与核主分量分析的齿轮故障特征提取与分类方法。该方法采用小波包分解对原始信号进行分解,分别提取原始信号和各分解信号的时域指标组成联合特征,然后确定了稳定性门限值与敏感性筛选比例因子,采用稳定性与敏感性联合评估方法对特征进行评估,并利用核主分量分析方法提取剩余联合特征中的非线性特征,实现不同齿轮故障状态的分类。实验结果表明,这种集成了小波包分解、特征联合评估方法和核主分量分析的齿轮故障分类方法能够更好地提取齿轮故障的特征信息,从大量的故障特征中剔除不稳定与不敏感的劣质特征,明显改善了核主分量分析提取齿轮故障非线性特征的效果。     

齿轮传动疲劳点蚀失效的试验研究

应用齿轮试验机进行齿轮传动疲劳点蚀试验,研究齿轮疲劳寿命的分布类型,确定分布参数,并计算可靠度及可靠寿命;建立齿轮传动系统中疲劳点蚀故障的随机过程模型,研究齿轮疲劳点蚀故障的分布特征、趋势特征。结果表明:齿轮疲劳寿命为对数正态分布;齿轮疲劳点蚀失效首先是一个更新过程,通过进一步的检验分析,其寿命特征没有呈现出增大的趋势,即齿轮故障模型不是一个非时齐的泊松过程,通过验证,该过程为时齐泊松过程。     

压缩机齿轮传动齿面点蚀的原因分析与改进

齿面因交变应力接触导致齿面产生疲劳点蚀,从轻微点蚀会发展到破坏性点蚀,进而会引起齿面剥落,最后有可能导致齿轮断齿.离心式压缩机检修时,发现大齿轮齿面发生点蚀现象,考虑以前存在的点蚀情况,根据点蚀进展速度,通过对点蚀状况进行分析,找出点蚀原因,提出改进措施,保证了同类设备运行安全.     

基于LMD和主分量分析的齿轮损伤识别方法

针对齿轮故障振动信号的非平稳特征,提出了基于局部均值分解(Local mean decompos ition,简称LMD)和主分量分析的齿轮损伤识别方法。该方法首先对齿轮振动信号进行局部均 值分解,将其分解成为若干个PF分量(Product function,简称PF),然后选取包含主要损伤信息的PF分量。从PF分量中提取能量和时域统计量等特征参数,组合成初始特征参数向量矩阵, 并进一步对初始特征参数向量矩阵进行主分量分析,得到齿轮振动信号的主特征分量,建立距 离判别函数,从而对齿轮工作状态进行识别。实验数据分析结果表明,本方法能有效地识别齿 轮损伤类型。     

EMD与cICA方法在多级齿轮传动微弱故障特征提取中的应用

为提取多级齿轮传动单通道测量信号中隐含的微弱低频故障特征信息,提出了一种基于经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)与约束独立分量分析(Constrained independent component analysis,cICA)相结合的故障特征提取方法。首先对实测的齿轮箱单通道测量信号进行EMD分解;然后计算各个本征模态函数(Intrinsic mode function,IMF)的峭度及其与原信号的互相关系数,并选择合适的IMFs分量与原信号组成新的虚拟观测向量;最后,通过构建合适的参考信号进行cICA分析,提取出了理想的微弱低频故障特征。通过多级齿轮传动中的低速级断齿故障特征提取试验分析,验证了该方法的有效性和适用性。     

疲劳点蚀斜齿轮动力学仿真预测与故障识别试验研究

斜齿轮是汽车变速器的核心传动零部件,齿面点蚀是影响汽车变速器传动平稳与可靠性的主要故障形式之一.通过冲击函数法,接触线百分比法和齿轮系统动力学理论,建立了不同点蚀类型的斜齿轮系统动力学模型,分析了点蚀斜齿轮系统的动态响应.同时,通过齿轮疲劳点蚀试验,获得了不同点蚀程度齿轮振动加速度信号,并通过快速傅里叶变换(Fast ...     

面齿轮传动系统点蚀故障动态响应分析

为揭示面齿轮传动系统在齿面点蚀条件下的动态特性,提出了基于面齿轮理论齿面的点蚀齿面表达方法,建立点蚀面齿轮有限元模型,采用有限元法计算面齿轮副啮合刚度,研究了点蚀面积对啮合刚度的影响规律。建立面齿轮传动系统动力学模型,从时域、频域及时频域角度分析了不同点蚀面积下传动系统的动态响应。结果表明：齿轮副啮合刚度随点蚀面积增大而减小,当多个轮齿出现点蚀,啮合刚度降低速率增大;圆柱齿轮加速度响应有明显的周期性冲击现象,故障振动信号的频谱中出现了以啮合频率为中心的调制边频带,通过时频谱推导出含点蚀轮齿的位置范围,信号的脉冲因子及裕度因子的增长速率较大,对点蚀故障敏感;研究结果为含早期微小点蚀面齿轮传动系统的故障诊断提供理论依据。     

少齿数渐开线齿轮副点蚀失效的理论研究

分析了摩擦力和润滑油对少齿数渐开线齿轮副齿面赫兹应力的影响，并利用断裂力学的观点解释了少齿数渐开线齿轮副齿面疲劳点蚀的最终形成。得出了与齿面实际失效事实相符的慢速齿面首先出现疲劳点蚀的结论。