运用油样铁谱分析技术,对穿孔机齿轮箱的故障进行了诊断和分析,指出应用铁谱分析需注意的事项。实践证明,用直读铁谱分析技术诊断减速齿轮箱的齿轮故障是有效的。

齿面凹坑是常见的齿轮缺陷之一,在轮船、矿业机械、风电齿轮等大型重载齿轮传动机构中,齿轮更换拆卸极为不便,为避免齿轮发生严重失效造成的重大损失,需要准确判断齿轮的磨损特征和预测故障出现的时间和位置,探究齿面坑状缺陷对齿轮磨损进程的影响尤为必要。以齿面单坑缺陷齿轮的啮合历程为研究对象,采用控制变量的方法进行齿轮磨损特征对比。通过搭建的力系闭式齿轮试验台进行重载试验,利用铁谱分析技术和油样分析技术对磨损粒子作定量、定性分析,结合有限元分析和和齿面磨痕扫描电镜图片探究单坑缺陷下斜齿轮磨损演变与齿轮啮合状态的映射机制。研究结果表明:凹坑打在承载区,斜齿轮沿接触线方向的应力分布不均匀,凹坑周边区域存在应力集中现象;坑状缺陷改变了齿轮的啮合状态,缺陷轮齿齿根应力值明显大于正常轮齿,使得坑状缺陷

为了预防机械装备出现严重事故，需要选择合适的检测技术定期对机械设备磨损状态进行检测。综述多种机械磨损检测技术的原理、特点以及应用，重点阐述放射性检测技术、铁谱分析技术、振动检测技术和声发射检测技术。指出目前磨损检测技术在复杂结构零件的磨损检测、特种磨损检测以及磨损检测技术应用等方面还有待进一步研究。

提出有限元分析和油液监测相结合的方法来预测风电机组轴承疲劳磨损寿命。通过ABAQUS有限元分析,结合某风力发电机的实际运行工况,获得风机发电机后轴承的应力分布和应力时间历程曲线,通过雨流计数法和Miner准则,计算出轴承出现疲劳磨损的寿命时间;运用油液检测和铁谱分析实验,得到该风机轴承的润滑脂性能信息和磨损颗粒信息,从而判断出该轴承的润滑和磨损状态。通过结合分析仿真计算和实验的结果,可以更准确地预测和诊断轴承的疲劳磨损寿命和故障,从而提高风电机组运行的可靠性。

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。