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顆粒狀糖果包裝機設計
附錄A：外文翻譯
齒輪設計參數對齒損壞檢測靈敏度的影響
摘要
本文建立一個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蝕、磨損和根的裂縫。齒面寬度的影響檢測靈敏度為點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,結果表明基本齒輪設計參數,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目將為點蝕損傷, 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
因為以驚人的速度增加旋翼飛機事故相關數據傳輸錯誤,傳輸診斷繼續(xù)受到相當多的關注文學。旋翼飛機事故最常見的失敗原因是傳動系故障或變速箱之一。在美國海軍和海洋集團旋翼飛機事故的調查,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衛(wèi)生和使用監(jiān)測系統(tǒng)嗡嗡作響!也可以防止災難性故障和降低運營成本與維護,這些系統(tǒng)仍然容易受到假警示。這主要是因為他們依賴損傷指標,在敏感性損害不同的齒輪系統(tǒng)或網到另一個地方。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,這些損傷指標在實踐中使用,因為其中的一個問題是齒輪箱的詳細的力學模型傳輸通常是不可用的。因此,必須開發(fā)一個 phenomenon-logical-based 模型通過收集原始振動數據來推斷損傷。這種方法通常涉及幾個步驟可分為以下幾類：
——數據采樣和信號調節(jié)
——同步時間平均
——刪除普通網格組件
——計算平穩(wěn)或非平穩(wěn)故障指標(FM0 FM4,NA4 NE)
因此,傳統(tǒng)的傳輸診斷方法的核心是殘余振動信號的敏感性和相應的故障度量破壞類型和程度,不考慮齒輪的設計。當一個這些故障指標適用于各種傳輸時,有許多問題可以不予考慮。例如,某一故障的敏感性指標是什么一種特殊的損害?齒輪設計如何影響這種損傷檢測靈敏度?為什么基本齒輪設計參數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)系設計和損傷檢測靈敏度。損傷檢測靈敏度的概念是出于齒輪設計的概念可能會影響性能的各種故障度量不同類型的損傷。因此,根據齒輪設計,某些故障指標可能對特定類型的損傷更加敏感。
已經有大量研究涉及固定（3-5）的發(fā)展和應用,數據傳輸不穩(wěn)定（6-8）損傷指標診斷。然而,很少有工作在公開文獻報道,鏈接齒輪設計參數與增強靈敏度潛在失效模式。過去的研究主要集中在定性的發(fā)展破壞指標使用某種形式的振動信號分析。然而, 有一些工作在公開文獻報道有關缺陷的振動特征。例如,蘭德爾調查的影響不同類型的故障振動信號（9-10）。齒接觸動力學建模和分析當地的牙齒缺陷的齒輪傳動系統(tǒng)。這些缺陷包括損傷牙齒磨損的形式、點蝕和剝落。他們得出的結論是,響應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信號（11）。拜里和 Klosner 結合實驗/影響的調查,分析了齒輪齒的動力傳動系統(tǒng)的振動特性。他們的工作集中在確定裂紋之間的關系大小和輸出信號的動態(tài)特性。（12）此外,一些研究已經完成在齒輪設計過程包括預防失敗的標準。（13） 提出了緊湊的標準齒輪的優(yōu)化設計方法集。他們開發(fā)了基于設計模型的設計規(guī)則,認為
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是定點,點蝕,彎曲疲勞和漸開線干涉?？_爾和約翰遜野蠻擴張的模式,包括 AGMA（14） 幾何和動態(tài)因素。Lewicki 調查的設計指導方針,以防止災難性的邊緣斷裂失效模式在考慮齒彎曲疲勞（15）。總之,過去的研究已經試圖探索牙損傷和振動信號的變化之間的關系,以及如何考慮失敗的預防在齒輪設計。本文試圖探索基本齒輪設計參數的影響為一對損壞齒輪靜態(tài)性能指標。
2 問題公式化
調查設計參數和損傷檢測靈敏度的關系,我們必須首先開發(fā)一個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)影響齒輪傳動誤差等性能參數。一種刺激類型齒輪副是摘要。接下來的兩個部分討論齒輪模型和損傷類型在這個研究調查。
2.1 開發(fā)的齒輪嚙合剛度模型。嚙合剛度是一個時變參數,反映了齒輪嚙合條件隨著牙齒接觸的數量的不同,以及不同的線接觸嚙合齒輪的牙齒。齒的嚙合剛度是一個函數幾何、接觸點的位置,齒變位,齒輪齒形誤差、齒輪轂扭轉變形,最后牙齒上的本地錯誤。時變嚙合剛度是一個齒輪振動和噪聲的主要來源。更重要的是,這種時變嚙合剛度將導致不穩(wěn)定在一個齒輪系統(tǒng)在某些嚙合頻率（16）。因此,準確規(guī)范的齒廓是網狀模型開發(fā)的關鍵。在這項工作中,我們修改一個分析方法由 Kasuba（17）。這種方法將齒廓劃分為許多部分通過一個數字化的過程。迭代過程中使用的數字化檔案點建立接觸點上的齒輪齒用于估計變形對漸開線和 noninvolute 行動。當有本地錯誤出現在牙齒,嚙合漸開線行動將經歷一個變化。為了捕捉這種效果,接觸弧分為許多部分。5 雙牙網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,角點位置確定的初始接觸點脫離的理論嚙合線。兩個數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通過接觸區(qū)。通過追蹤這五個齒對,可以找到接觸點。齒變位計算基于接觸點由跟蹤運動的中間齒對嚙合。在第三步中,變形量添加到各自的數字化檔案,以模擬齒輪彈性。中間齒對再次跟蹤通過接觸弧,但在加載和轉移條件。新的接觸點和位置的 5 齒對現在在滿載下決定。
2.2 模型的齒損壞。使用這個模型,三種類型的本地牙齒損傷進行了研究。它們包括點蝕、齒根裂紋和磨損。點蝕是一個疲勞效應,發(fā)生在存在比表面能承受更高的赫茲接觸應力。它的特點是粒子的材料斷裂表面的一定數量后齒輪齒嚙合周期。一個齒根裂紋從小冒口牙齒的根通常導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致快速的損失漸開線齒廓的形狀會引起改變網格
（18-19）的靜態(tài)和動態(tài)特征。
附錄B：外文原文
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