为探究齿轮的磨损过程,以一对直齿圆柱齿轮为研究对象进行齿轮运转试验。在齿轮运转过程中,每2h或4h对齿面进行粗糙度检测并做好记录,每隔1h或2h停机,从齿轮箱中抽取油液,采用油液颗粒分析仪对其磨粒分析,利用LNF-Q210油液分析仪特有的磨粒自动分类功能分析记录切削磨粒、接触滑移磨粒、疲劳磨粒和总磨粒的浓度。试验结束后,对数据进行了处理,结果显示磨粒浓度和粗糙度在不同运转阶段呈现一定的变化趋势。对其进行分析,结论齿轮运转初期滑移磨粒浓度上升较快,且粗糙度值随齿面磨合而逐渐减小;正常磨损阶段,齿面状态比较稳定,粗糙度值整体变化不大,切削和疲劳磨粒比较平稳,滑移磨粒增加相对较快;齿轮磨损后期,齿面疲劳剥落而快速恶化,粗糙度值快速变大,疲劳磨粒和切削磨粒浓度急剧上升。

基于对比试验探究了抛光磨削工艺对齿轮振动噪声的影响。试验对象分别为抛光磨削齿轮和常规磨削齿轮各一对。试验前,对两齿轮副的齿形齿向形貌和粗糙度进行检测以得到齿面微观形貌特征;之后,对两齿轮副进行齿轮运转试验,在不同的转速下,采集振动噪声数据,利用Matlab对试验数据处理,得到频谱和噪声变化趋势;结合两齿轮副的表面形貌特征,分析探讨了抛光磨削工艺对齿轮振动噪声的影响。由频谱对比得知,抛光磨削齿轮的振动加速度明显低于常规磨削齿轮;由噪声结果对比得知,300~600 r/min时,抛光磨削齿轮比常规磨削齿轮噪声略低;700~1 000 r/min时,两齿轮副声增加均较为缓慢;1 100~1 400 r/min时,常规磨削齿轮振动噪声比抛光磨削齿轮增加的更快。