基于超声表面波波能耗散法的原理,研究超声表面波在螺栓联接板间的传播机理,并搭建了基于超声表面波的螺栓轴向力衰减的检测平台,建立了基于超声表面波技术的螺栓轴向力检测方法,推导了螺栓轴向力与表面波透射信号能量的关联模型,以此来检测螺栓的松动。通过实验验证,此模型可预测表面波透射信号随轴向力的变化趋势,螺栓轴向力衰减时表面波透射信号能量会发生明显变化,同时此模型还可在线监测螺栓轴向力的衰减,进而获得螺栓联接的松动情况。

为了研究轴线倾斜造成的装配平行度误差对齿轮啮合过程齿根弯曲变形的影响,设计并搭建了一套齿轮轴线可调节的齿轮箱实验台和完整的应变采集分析系统,并进行实验验证。基于调心滚子轴承内外圈的允许偏差,建立不同轴线偏移程度的齿轮组接触有限元模型,并进行动态仿真分析,获得啮合过程中的齿根应变应力分布曲线;通过对实验所需的不同轴线的调节方式的设计,对比了调节前后两轴角度的偏差实际值与理论值,验证了调节装置的可行性;最后,通过应变片采集卡等组成的应变采集系统,测试了不同轴线平行度误差下的齿根应变值,得到了相应的啮合应变应力分布曲线,并与仿真得到的啮合应变应力曲线进行对比,得出轴线平行度误差对齿根危险截面处弯曲变形应力的影响。