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外文資料名稱 ： of 外文資料出處： ： 指導 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 陳志強先生，大衛(wèi)耶姆巴 戴杰譯 英國 學工程學院，貝德福德郡。 電話 +44（ 0） 1234真： +44（ 0） 1234 電子郵箱： 要： 在運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。雖然最新文獻表明，應用聲發(fā)射（ 術對變速箱運作的監(jiān)測仍然處于起步階段，但該技術還存在著很大的發(fā)展空間。這樣的工具，當務之急是解決的聲音發(fā)射源。本文的實驗，探討了齒輪嚙合中的聲音發(fā)射源，有非常獨特和重要的見解。 關鍵詞： 聲發(fā)射，微凸體接觸，狀態(tài)監(jiān)測，齒輪缺陷診斷，機器的狀況監(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)測已被廣泛應用，在工業(yè)上是公認的。這一點尤其 反映在航空業(yè)中的直升機發(fā)動機。傳輸系統(tǒng)，驅動列車轉子系統(tǒng)已通過振動分析的監(jiān)測。然而，在汽車電子應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蝕，點蝕，擦傷和磨損。雖然牙齒斷裂和彎曲疲勞是罕見的，但這樣一個臨界點的失效引起了研究人員的注意?？紤]到聲音發(fā)射技術對這些失效模式的影響，多數(shù)研究人員都選擇了模擬進站缺陷。 辛格 [1， 2]，坦登 [3]和 ]，使用模擬實驗， 同時 5] ， 6]和 7]允許自然缺陷，如測試點 蝕的發(fā)生。從所有這些實中得出的結論驗令人鼓舞 ;聲音發(fā)射技術能同時檢測已有的缺陷。其中，這些研究人員中，只有 用滑環(huán)傳輸聲發(fā)射數(shù)據的旋轉聲發(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成為一個有用的診斷工具在狀態(tài)監(jiān)測中的齒輪。然而，有調查的來源，齒輪嚙合的聲發(fā)射活動。了解基本聲發(fā)射源機制嚙合齒輪至關重要的是在發(fā)展中國家這一技術。 齒輪嚙合期間觀察聲發(fā)射狀 況 缺陷齒輪聲發(fā)射數(shù)據記錄模擬試驗。一個有趣的現(xiàn)象，聲發(fā)射與瞬態(tài)嚙合。取樣 2 率為 10轉速約 742 轉，每次只有 16 個嚙合齒嚙合記錄。圖 1 顯示了在時域中的汽車電子記錄試驗期間記錄下的兩個不同的負載條件下清楚顯示自動曝光瞬態(tài)響應時的齒輪嚙合 16 牙齒。這聲發(fā)射的瞬態(tài)響應導致作者認為可能由于嚙合齒輪引起聲發(fā)射源的活動。結果提出聲發(fā)射傳感器安裝在小齒輪和通過滑環(huán) 據記錄在數(shù)據采集卡（簡稱 圖 1 電子記錄器清楚顯示聲發(fā)射瞬態(tài)響應與齒輪嚙合 16 牙齒、旋轉 745 轉的速度時的各種載荷（預擴增 20 分貝） 聲發(fā)射源機制 從迄今提出的意見，作者認為聲發(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量系統(tǒng)估計的。基于齒幾何，負載條件，并假定負載傳送場線，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。在實際的齒輪系統(tǒng)中，較低的轉動慣量通過較低的固有頻率比計算出來的。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，自動曝光機制嚙合齒輪可能發(fā)生的結果壓力分布的齒輪 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)據中得出，該個地方發(fā)生壓力的高峰期遠遠超過最高的 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)射活動一個來源，雖然作者不能證明這一點的。 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格自動曝光掃射產生瞬態(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，尤其是在少于復合粗糙度情況下作為計算油膜厚度（約 1 微米）。 圖 2 增加速度時可壓縮潤滑劑壓力分布，從圖（ 0）至（ 5） [9] 。 在實驗中，史密斯 [11]指出在齒輪嚙合瞬態(tài)沖擊脈沖。結論認為，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，但在實踐中在這種情況下的可能性是有限的。然而，結果表明 ，基于粗糙寬 5μ m 和滑動、滾動速度為 500 毫米 / 提出的這樣一個短暫的時間是 10μ s。必須指出的是，史密斯在汽車電子上用一個自然頻率為 50 千赫和范圍以外的的傳感器。在此特別調查，一個粗糙度約為 2μ m ，以瀝青線軋制，速度低于 2000 毫米 / s 時，可以將檢測到的聲發(fā)射傳感時間提高到少于 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 微米的進行調查，進行這項可比齒輪測試研究。有人指出，聲發(fā)射的強度波幅除了跟滑動速度和載荷有關，還依賴于表面粗糙度。 史密斯的意見 [11]，波恩 [8]和 2]認為聲發(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，在實驗過程中，因石油溫度保持不變，石油粘度和薄膜厚度將保持不變。據此作者認為，聲發(fā)射源是在變速箱運行 745 轉速與負載的 220 牛頓米運行 5 小時摩擦引起的。 變速箱運 行在 745 轉速與負載在 220 牛頓米運行 5 小時時石油溫度穩(wěn)定。變速箱以無負載條件被停止進而調整。變速箱重新啟動并運行了 10 分鐘，在采樣率超過100時間常數(shù)而連續(xù)自動曝光數(shù)據形式進行有效值記錄。以在未來的負荷狀態(tài)變速箱再次提請停止和調整。每個負載情況下間隔 10 分鐘運行，進而得到連續(xù)自動曝光有效值和能源數(shù)據。在此期間，采集系統(tǒng)是暫停。字母 a 共有 5 個負載條件： 0，55， 110， 183 和 220 牛頓米，進行了測試。在這些測試中，溫度維持 C± 不變。一個物理聲學公司的 2 數(shù)據采集系統(tǒng) ，采用的這些測試 ;預擴增 40 分貝。 5 圖 3 聲發(fā)射時 加負荷，轉速 745 轉。 如圖 3，下列意見中提出的，不論負荷在一個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表明小負荷的影響溫度的條件。 所有上述意見提供了有力的證據表明，聲發(fā)射源的過程嚙合齒 原因是微凸體接觸。作者目前正在調查這現(xiàn)象，更詳細的研究結果將于以后的出版。 結論 實驗結果表明，聲發(fā)射源的活動，由于嚙合齒粗糙原因。 它已經表明，在彈性的條件下受一個最小負載聲發(fā)射活動的影響。這是假設體現(xiàn)于圖 1 的時間性質不斷變化的微凸體接觸，特別是涉及到在每個 統(tǒng)中的單個牙齒。 參考文獻： 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.