機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--直齒圓柱齒輪嚙合過程中的聲發(fā)射源 中文版

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外文資料名稱 ： of 外文資料出處： ： 指導(dǎo) 教師評語： 簽名： 年 月 日 1 直齒圓柱齒輪嚙合過程中的聲發(fā)射源 陳志強(qiáng)先生，大衛(wèi)耶姆巴 戴杰譯 英國 學(xué)工程學(xué)院，貝德福德郡。 電話 +44（ 0） 1234真： +44（ 0） 1234 電子郵箱： 要： 在運(yùn)行過程中對齒輪振動分析和光譜油液分析程序在軍事航空業(yè)中已被廣泛接受和使用。雖然最新文獻(xiàn)表明，應(yīng)用聲發(fā)射（ 術(shù)對變速箱運(yùn)作的監(jiān)測仍然處于起步階段，但該技術(shù)還存在著很大的發(fā)展空間。這樣的工具，當(dāng)務(wù)之急是解決的聲音發(fā)射源。本文的實(shí)驗(yàn)，探討了齒輪嚙合中的聲音發(fā)射源，有非常獨(dú)特和重要的見解。 關(guān)鍵詞： 聲發(fā)射，微凸體接觸，狀態(tài)監(jiān)測，齒輪缺陷診斷，機(jī)器的狀況監(jiān)測，滾動摩擦，滑動摩擦。 資料評閱： 振動分析在齒輪故障診斷和監(jiān)測已被廣泛應(yīng)用，在工業(yè)上是公認(rèn)的。這一點(diǎn)尤其 反映在航空業(yè)中的直升機(jī)發(fā)動機(jī)。傳輸系統(tǒng)，驅(qū)動列車轉(zhuǎn)子系統(tǒng)已通過振動分析的監(jiān)測。然而，在汽車電子應(yīng)用的齒輪故障檢測和監(jiān)測是有限的。 最常見的失效為變速箱包括微點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕，擦傷和磨損。雖然牙齒斷裂和彎曲疲勞是罕見的，但這樣一個(gè)臨界點(diǎn)的失效引起了研究人員的注意?？紤]到聲音發(fā)射技術(shù)對這些失效模式的影響，多數(shù)研究人員都選擇了模擬進(jìn)站缺陷。 辛格 [1， 2]，坦登 [3]和 ]，使用模擬實(shí)驗(yàn)， 同時(shí) 5] ， 6]和 7]允許自然缺陷，如測試點(diǎn) 蝕的發(fā)生。從所有這些實(shí)中得出的結(jié)論驗(yàn)令人鼓舞 ;聲音發(fā)射技術(shù)能同時(shí)檢測已有的缺陷。其中，這些研究人員中，只有 用滑環(huán)傳輸聲發(fā)射數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)聲發(fā)射傳感器的采集系統(tǒng)，從而提供直接傳輸路徑。其他的聲發(fā)射傳感器安裝的軸承或變速箱外殼，并宣稱成功確定了齒輪的缺陷。 這些都證明了審查的潛力和活力的國際汽車電子技術(shù)成為一個(gè)有用的診斷工具在狀態(tài)監(jiān)測中的齒輪。然而，有調(diào)查的來源，齒輪嚙合的聲發(fā)射活動。了解基本聲發(fā)射源機(jī)制嚙合齒輪至關(guān)重要的是在發(fā)展中國家這一技術(shù)。 齒輪嚙合期間觀察聲發(fā)射狀 況 缺陷齒輪聲發(fā)射數(shù)據(jù)記錄模擬試驗(yàn)。一個(gè)有趣的現(xiàn)象，聲發(fā)射與瞬態(tài)嚙合。取樣 2 率為 10轉(zhuǎn)速約 742 轉(zhuǎn)，每次只有 16 個(gè)嚙合齒嚙合記錄。圖 1 顯示了在時(shí)域中的汽車電子記錄試驗(yàn)期間記錄下的兩個(gè)不同的負(fù)載條件下清楚顯示自動曝光瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)的齒輪嚙合 16 牙齒。這聲發(fā)射的瞬態(tài)響應(yīng)導(dǎo)致作者認(rèn)為可能由于嚙合齒輪引起聲發(fā)射源的活動。結(jié)果提出聲發(fā)射傳感器安裝在小齒輪和通過滑環(huán) 據(jù)記錄在數(shù)據(jù)采集卡（簡稱 圖 1 電子記錄器清楚顯示聲發(fā)射瞬態(tài)響應(yīng)與齒輪嚙合 16 牙齒、旋轉(zhuǎn) 745 轉(zhuǎn)的速度時(shí)的各種載荷（預(yù)擴(kuò)增 20 分貝） 聲發(fā)射源機(jī)制 從迄今提出的意見，作者認(rèn)為聲發(fā)射源的活動在嚙合齒有三種可能：齒共振，齒輪潤滑二次壓力峰值和微凸體接觸。 齒共振 牙齒共振頻率是通過模擬裝置牙齒懸臂梁和彈簧質(zhì)量系統(tǒng)估計(jì)的?；邶X幾何，負(fù)載條件，并假定負(fù)載傳送場線，牙齒共振頻率為 75 千赫。這是在頻率范圍（ 100 3 ? 1200 千赫）下的聲發(fā)射傳感器。在實(shí)際的齒輪系統(tǒng)中，較低的轉(zhuǎn)動慣量通過較低的固有頻率比計(jì)算出來的。這可以消除齒共振的來源齒輪聲發(fā)射活動。 齒輪潤滑二次壓力峰值 其他可能的來源，自動曝光機(jī)制嚙合齒輪可能發(fā)生的結(jié)果壓力分布的齒輪 之間的表面和潤滑油膜。這種壓力分布強(qiáng)烈影響齒輪的操作條件，如載荷，速度和材料特性，所描繪圖 2 [9] 。從這一數(shù)據(jù)中得出，該個(gè)地方發(fā)生壓力的高峰期遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最高的 這已影響降低薄膜厚度的位置上的二級壓力峰值。在這個(gè)特別的位置可突然減少薄膜厚度，這取決于表面上的相對速度。這突然增加或減少的壓力，油膜厚度可能是聲發(fā)射活動一個(gè)來源，雖然作者不能證明這一點(diǎn)的。 如果提高二次壓力峰為 10 微秒，該二次壓力峰值可能從齒輪網(wǎng)格自動曝光掃射產(chǎn)生瞬態(tài)爆裂聲發(fā)射的現(xiàn)象。這一在等溫條件下假定純滾動，但是情況 并非如此，此情況下齒輪嚙合滾動和滑動都很頻繁。 微凸體接觸 在齒輪嚙合、滑動、滾動或兩者相結(jié)合。由于齒輪牙齒的表面面積是有限的，以制造能力（約 2 微米）粗糙接觸會發(fā)生 [10]在幾乎所有的齒輪，尤其是在少于復(fù)合粗糙度情況下作為計(jì)算油膜厚度（約 1 微米）。 圖 2 增加速度時(shí)可壓縮潤滑劑壓力分布，從圖（ 0）至（ 5） [9] 。 在實(shí)驗(yàn)中，史密斯 [11]指出在齒輪嚙合瞬態(tài)沖擊脈沖。結(jié)論認(rèn)為，這些沖擊是由 4 于粗糙的原因。雖然單一粗糙模型可能造成的沖擊，但在實(shí)踐中在這種情況下的可能性是有限的。然而，結(jié)果表明 ，基于粗糙寬 5μ m 和滑動、滾動速度為 500 毫米 / 提出的這樣一個(gè)短暫的時(shí)間是 10μ s。必須指出的是，史密斯在汽車電子上用一個(gè)自然頻率為 50 千赫和范圍以外的的傳感器。在此特別調(diào)查，一個(gè)粗糙度約為 2μ m ，以瀝青線軋制，速度低于 2000 毫米 / s 時(shí)，可以將檢測到的聲發(fā)射傳感時(shí)間提高到少于 10μ s。 值得指出的是由于涉及齒輪嚙合滾動和滑動的齒輪，波恩等人 [8]建議，聲發(fā)射活動是最有可能因接觸期間粗糙滑動引起的。在涉及汽車電子，以 12]等人表現(xiàn)出的高靈敏度，滑動速度和載荷。有人指出，基本 機(jī)制對聲發(fā)射新一代的彈性材料變形有影響。對各種材料表面粗糙度為 1 到 4 微米的進(jìn)行調(diào)查，進(jìn)行這項(xiàng)可比齒輪測試研究。有人指出，聲發(fā)射的強(qiáng)度波幅除了跟滑動速度和載荷有關(guān)，還依賴于表面粗糙度。 史密斯的意見 [11]，波恩 [8]和 2]認(rèn)為聲發(fā)射活動的潤滑和干接觸是引起微凸體接觸的主要來源。作者幫助過程中不斷這樣聲發(fā)射源識別齒輪嚙合溫度試驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中，因石油溫度保持不變，石油粘度和薄膜厚度將保持不變。據(jù)此作者認(rèn)為，聲發(fā)射源是在變速箱運(yùn)行 745 轉(zhuǎn)速與負(fù)載的 220 牛頓米運(yùn)行 5 小時(shí)摩擦引起的。 變速箱運(yùn) 行在 745 轉(zhuǎn)速與負(fù)載在 220 牛頓米運(yùn)行 5 小時(shí)時(shí)石油溫度穩(wěn)定。變速箱以無負(fù)載條件被停止進(jìn)而調(diào)整。變速箱重新啟動并運(yùn)行了 10 分鐘，在采樣率超過100時(shí)間常數(shù)而連續(xù)自動曝光數(shù)據(jù)形式進(jìn)行有效值記錄。以在未來的負(fù)荷狀態(tài)變速箱再次提請停止和調(diào)整。每個(gè)負(fù)載情況下間隔 10 分鐘運(yùn)行，進(jìn)而得到連續(xù)自動曝光有效值和能源數(shù)據(jù)。在此期間，采集系統(tǒng)是暫停。字母 a 共有 5 個(gè)負(fù)載條件： 0，55， 110， 183 和 220 牛頓米，進(jìn)行了測試。在這些測試中，溫度維持 C± 不變。一個(gè)物理聲學(xué)公司的 2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ，采用的這些測試 ;預(yù)擴(kuò)增 40 分貝。 5 圖 3 聲發(fā)射時(shí) 加負(fù)荷，轉(zhuǎn)速 745 轉(zhuǎn)。 如圖 3，下列意見中提出的，不論負(fù)荷在一個(gè)固定的速度和溫度下為相對恒定的有效值，道森等人 [ 9 ] 詳細(xì)敘述一些彈流潤滑的滾動和滑動接觸相似的現(xiàn)象是顯而易見的。在這一具體事例，如溫度保持相對不變，假定滑動摩擦。隨著負(fù)荷相對增加自動曝光有效值很明顯，聲發(fā)射源的活動是不受膜厚度影響。這是第一次出版證據(jù)表明小負(fù)荷的影響溫度的條件。 所有上述意見提供了有力的證據(jù)表明，聲發(fā)射源的過程嚙合齒 原因是微凸體接觸。作者目前正在調(diào)查這現(xiàn)象，更詳細(xì)的研究結(jié)果將于以后的出版。 結(jié)論 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，聲發(fā)射源的活動，由于嚙合齒粗糙原因。 它已經(jīng)表明，在彈性的條件下受一個(gè)最小負(fù)載聲發(fā)射活動的影響。這是假設(shè)體現(xiàn)于圖 1 的時(shí)間性質(zhì)不斷變化的微凸體接觸，特別是涉及到在每個(gè) 統(tǒng)中的單個(gè)牙齒。 參考文獻(xiàn)： 1. A., D. R., S., 88, 6731996. 2. A., D. R., S., A 21, 5871999. 6 3. N. S., 17, 231999. 4. E. of a 1831997. 5. T. D., 26, 712003. 6. H., AE 16, 1998. 7. K., S., T., 13, 53, 1995. 8. 149, 411991. 9. D. 1st 1977. 10. M. 33, 312000. 11. A 26, 51993. 12. D. C. 4, 868 1987.