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顆粒狀糖果包裝機(jī)設(shè)計(jì)
附錄A：外文翻譯
齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)對齒損壞檢測靈敏度的影響
摘要
本文建立一個(gè)分析模型來模擬一對齒輪的齒輪嚙合接觸,沒有牙齒的損害。三種常見的齒輪齒故障模擬包括點(diǎn)蝕、磨損和根的裂縫。齒面寬度的影響檢測靈敏度為點(diǎn)蝕和裂紋的裂縫寬度對檢測靈敏度的影響。使用靜態(tài)性能的措施,比如傳輸誤差,結(jié)果表明基本齒輪設(shè)計(jì)參數(shù),徑節(jié)、壓力角等,可能對損傷檢測靈敏度有顯著影響。因此徑節(jié)將增強(qiáng)損傷檢測靈敏度下降的所有三種類型的損傷。壓力角的增加或牙齒數(shù)目將為點(diǎn)蝕損傷, 提高檢測靈敏度,但傾向于降低裂紋或磨損損傷的敏感性。
1 介紹
因?yàn)橐泽@人的速度增加旋翼飛機(jī)事故相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,傳輸診斷繼續(xù)受到相當(dāng)多的關(guān)注文學(xué)。旋翼飛機(jī)事故最常見的失敗原因是傳動(dòng)系故障或變速箱之一。在美國海軍和海洋集團(tuán)旋翼飛機(jī)事故的調(diào)查,34%的疲勞事故是由于傳輸組件(2)。雖然許多研究支持這一事實(shí)衛(wèi)生和使用監(jiān)測系統(tǒng)嗡嗡作響!也可以防止災(zāi)難性故障和降低運(yùn)營成本與維護(hù),這些系統(tǒng)仍然容易受到假警示。這主要是因?yàn)樗麄円蕾嚀p傷指標(biāo),在敏感性損害不同的齒輪系統(tǒng)或網(wǎng)到另一個(gè)地方。此外,這種損傷檢測靈敏度也不同在不同載荷和環(huán)境條件。然而,這些損傷指標(biāo)在實(shí)踐中使用,因?yàn)槠渲械囊粋€(gè)問題是齒輪箱的詳細(xì)的力學(xué)模型傳輸通常是不可用的。因此,必須開發(fā)一個(gè) phenomenon-logical-based 模型通過收集原始振動(dòng)數(shù)據(jù)來推斷損傷。這種方法通常涉及幾個(gè)步驟可分為以下幾類：
——數(shù)據(jù)采樣和信號調(diào)節(jié)
——同步時(shí)間平均
——?jiǎng)h除普通網(wǎng)格組件
——計(jì)算平穩(wěn)或非平穩(wěn)故障指標(biāo)(FM0 FM4,NA4 NE)
因此,傳統(tǒng)的傳輸診斷方法的核心是殘余振動(dòng)信號的敏感性和相應(yīng)的故障度量破壞類型和程度,不考慮齒輪的設(shè)計(jì)。當(dāng)一個(gè)這些故障指標(biāo)適用于各種傳輸時(shí),有許多問題可以不予考慮。例如,某一故障的敏感性指標(biāo)是什么一種特殊的損害?齒輪設(shè)計(jì)如何影響這種損傷檢測靈敏度?為什么基本齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)提高損傷檢測靈敏度不影響齒輪系統(tǒng)性能?
本文試圖回答上述問題的一些確定齒之間的基本聯(lián)系設(shè)計(jì)和損傷檢測靈敏度。損傷檢測靈敏度的概念是出于齒輪設(shè)計(jì)的概念可能會(huì)影響性能的各種故障度量不同類型的損傷。因此,根據(jù)齒輪設(shè)計(jì),某些故障指標(biāo)可能對特定類型的損傷更加敏感。
已經(jīng)有大量研究涉及固定（3-5）的發(fā)展和應(yīng)用,數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定（6-8）損傷指標(biāo)診斷。然而,很少有工作在公開文獻(xiàn)報(bào)道,鏈接齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)與增強(qiáng)靈敏度潛在失效模式。過去的研究主要集中在定性的發(fā)展破壞指標(biāo)使用某種形式的振動(dòng)信號分析。然而, 有一些工作在公開文獻(xiàn)報(bào)道有關(guān)缺陷的振動(dòng)特征。例如,蘭德爾調(diào)查的影響不同類型的故障振動(dòng)信號（9-10）。齒接觸動(dòng)力學(xué)建模和分析當(dāng)?shù)氐难例X缺陷的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。這些缺陷包括損傷牙齒磨損的形式、點(diǎn)蝕和剝落。他們得出的結(jié)論是,響應(yīng)幾乎是平均深度和寬度的乘積成正比的缺陷除了故障覆蓋整個(gè)齒面齒輪的寬度。林鄺和牙齒磨損的影響研究一對齒輪的振動(dòng)信號（11）。拜里和 Klosner 結(jié)合實(shí)驗(yàn)/影響的調(diào)查,分析了齒輪齒的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)特性。他們的工作集中在確定裂紋之間的關(guān)系大小和輸出信號的動(dòng)態(tài)特性。（12）此外,一些研究已經(jīng)完成在齒輪設(shè)計(jì)過程包括預(yù)防失敗的標(biāo)準(zhǔn)。（13） 提出了緊湊的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法集。他們開發(fā)了基于設(shè)計(jì)模型的設(shè)計(jì)規(guī)則,認(rèn)為
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是定點(diǎn),點(diǎn)蝕,彎曲疲勞和漸開線干涉?？_爾和約翰遜野蠻擴(kuò)張的模式,包括 AGMA（14） 幾何和動(dòng)態(tài)因素。Lewicki 調(diào)查的設(shè)計(jì)指導(dǎo)方針,以防止災(zāi)難性的邊緣斷裂失效模式在考慮齒彎曲疲勞（15）?？傊?過去的研究已經(jīng)試圖探索牙損傷和振動(dòng)信號的變化之間的關(guān)系,以及如何考慮失敗的預(yù)防在齒輪設(shè)計(jì)。本文試圖探索基本齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)的影響為一對損壞齒輪靜態(tài)性能指標(biāo)。
2 問題公式化
調(diào)查設(shè)計(jì)參數(shù)和損傷檢測靈敏度的關(guān)系,我們必須首先開發(fā)一個(gè)模型的齒輪輪齒嚙合漸開線齒輪齒幾何圖形。其次,我們必須模擬損傷類型和程度評估他們的靜態(tài)影響齒輪傳動(dòng)誤差等性能參數(shù)。一種刺激類型齒輪副是摘要。接下來的兩個(gè)部分討論齒輪模型和損傷類型在這個(gè)研究調(diào)查。
2.1 開發(fā)的齒輪嚙合剛度模型。嚙合剛度是一個(gè)時(shí)變參數(shù),反映了齒輪嚙合條件隨著牙齒接觸的數(shù)量的不同,以及不同的線接觸嚙合齒輪的牙齒。齒的嚙合剛度是一個(gè)函數(shù)幾何、接觸點(diǎn)的位置,齒變位,齒輪齒形誤差、齒輪轂扭轉(zhuǎn)變形,最后牙齒上的本地錯(cuò)誤。時(shí)變嚙合剛度是一個(gè)齒輪振動(dòng)和噪聲的主要來源。更重要的是,這種時(shí)變嚙合剛度將導(dǎo)致不穩(wěn)定在一個(gè)齒輪系統(tǒng)在某些嚙合頻率（16）。因此,準(zhǔn)確規(guī)范的齒廓是網(wǎng)狀模型開發(fā)的關(guān)鍵。在這項(xiàng)工作中,我們修改一個(gè)分析方法由 Kasuba（17）。這種方法將齒廓?jiǎng)澐譃樵S多部分通過一個(gè)數(shù)字化的過程。迭代過程中使用的數(shù)字化檔案點(diǎn)建立接觸點(diǎn)上的齒輪齒用于估計(jì)變形對漸開線和 noninvolute 行動(dòng)。當(dāng)有本地錯(cuò)誤出現(xiàn)在牙齒,嚙合漸開線行動(dòng)將經(jīng)歷一個(gè)變化。為了捕捉這種效果,接觸弧分為許多部分。5 雙牙網(wǎng)期間電弧跟蹤確定齒對嚙合。一旦齒形的幾何建模、三步過程是用來確定嚙合剛度。首先,角點(diǎn)位置確定的初始接觸點(diǎn)脫離的理論嚙合線。兩個(gè)數(shù)字化牙概要文件放置在各自的初始接處的位置。兩對事先牙和兩對后牙跟蹤旋轉(zhuǎn)通過接觸區(qū)。通過追蹤這五個(gè)齒對,可以找到接觸點(diǎn)。齒變位計(jì)算基于接觸點(diǎn)由跟蹤運(yùn)動(dòng)的中間齒對嚙合。在第三步中,變形量添加到各自的數(shù)字化檔案,以模擬齒輪彈性。中間齒對再次跟蹤通過接觸弧,但在加載和轉(zhuǎn)移條件。新的接觸點(diǎn)和位置的 5 齒對現(xiàn)在在滿載下決定。
2.2 模型的齒損壞。使用這個(gè)模型,三種類型的本地牙齒損傷進(jìn)行了研究。它們包括點(diǎn)蝕、齒根裂紋和磨損。點(diǎn)蝕是一個(gè)疲勞效應(yīng),發(fā)生在存在比表面能承受更高的赫茲接觸應(yīng)力。它的特點(diǎn)是粒子的材料斷裂表面的一定數(shù)量后齒輪齒嚙合周期。一個(gè)齒根裂紋從小冒口牙齒的根通常導(dǎo)致的損失一大塊牙齒或邊緣。穿包括去除的金屬齒輪齒齒面, 通常微粒的存在造成的石油或缺乏足夠的潤滑。磨損牙齒表面拋光可以改變,中度磨損過度和磨料磨損。過度和磨料磨損將導(dǎo)致快速的損失漸開線齒廓的形狀會(huì)引起改變網(wǎng)格
（18-19）的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特征。
附錄B：外文原文
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