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。

在齿轮故障诊断领域中,对齿轮早期磨损故障实现有效诊断具有重要意义。然而,早期磨损故障特征弱,诊断难度大。针对该问题,提出了一种基于稀疏注意力机制的齿轮早期磨损故障诊断模型,采用一种新的稀疏注意力机制结合卷积神经网络,改进传统分段序列注意力机制,实现了具体故障频率定位。应用齿轮箱故障模拟实验数据进行测试验证,相比其他诊断方法,所提方法能够在同等样本条件与计算代价下,实现更为准确全面的诊断,降低分析成本,获得敏感故障特征频率,为齿轮维护提供数据支撑。

由非圆齿轮变速比传动特性引起的时变啮合力对轮齿传动磨损具有重要影响,以精梳机中关键核心部件的椭圆齿轮副为研究对象,应用Hertz基础理论和Archard磨损公式,建立了基于时变啮合力的齿轮磨损计算模型,采用当量齿数法对非圆齿轮的啮合刚度进行求解,分析了单个齿廓的时变啮合力和磨损量的变化规律;在此基础上,研究了阶数和偏心率对椭圆齿轮时变啮合力及磨损量的影响。结果表明,齿轮时变啮合力和齿面磨损量随着偏心率和椭圆齿轮阶数的增加呈现不同程度的增加;时变啮合力在单双齿啮合区交界处发生突变;齿廓磨损量在节圆附近接近零,在齿根和齿顶处的磨损量较大。在对非圆齿轮不同节曲线向径处的磨损量进行研究时发现,在最小节曲线向径处的齿根磨损量显著大于最大节曲线向径处。该研究结果为使用修形方法降低时变啮合力与磨损量,从而...

传动误差作为行星齿轮传动重要的性能参数之一,反映了工作时的精度问题,而长时间工作造成的齿面磨损会影响传动精度。针对该问题,以3z⁃Ⅱ型行星传动为研究对象,考虑齿轮固有误差以及各零件的安装误差建立整个传动系统的传动误差模型,并利用概率分析及蒙特卡罗方法进行模拟计算,得到接近实际的理论传动误差模型。基于Archard磨损模型,结合赫兹接触模型,建立齿轮的磨损模型。得到各个齿轮的齿面磨损深度,将各个齿轮的磨损深度等效为齿廓误差,建立基于齿面磨损的传动误差模型。对两个模型的仿真结果对比分析,考虑磨损时,整个传动系统的传动误差有所增加,传动误差集中在-0.42′~3.75′,平均值为1.71′;相比无磨损时,正向传动误差增大,负值降低。

时变啮合刚度是齿轮传动系统主要动态激励源之一，研究齿面偏差和齿间滑动摩擦对齿轮啮合刚度的影响，对准确获得齿轮系统动态特性具有重要意义。基于改进的能量法，提出了一个考虑齿面滑动摩擦的直齿轮啮合刚度的完整求解模型。根据加工刀具齿廓参数方程能够求得齿轮渐开线齿廓和过渡曲线的参数方程，并能体现刀具圆角半径对过渡曲线的影响。量化磨损或修形齿轮的齿面偏差并加之于齿廓参数方程，可得出该齿轮单齿对啮合刚度。通过齿形误差带来的齿间间隙和齿间加载变形量之间的协调关系，可求解出齿轮副在双齿啮合区的总刚度。分析了加工刀具圆角半径和齿间滑动摩擦力对齿轮啮合刚度的影响。研究了磨损齿轮的磨损量、修形齿轮的修形长度和外载荷大小对齿轮啮合刚度、齿间载荷分配系数以及传递误差的影响。结果表明：加...

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。