外文翻译--直齿圆柱齿轮啮合过程中的声发射源 中文版

外文资料名称 ： of 外文资料出处： ： 指导 教师评语： 签名： 年 月 日 1 直齿圆柱齿轮啮合过程中的声发射源 陈志强先生，大卫耶姆巴 戴杰译 英国 学工程学院，贝德福德郡。 电话 +44（ 0） 1234真： +44（ 0） 1234 电子邮箱： 要： 在运行过程中对齿轮振动分析和光谱油液分析程序在军事航空业中已被广泛接受和使用。虽然最新文献表明，应用声发射（ 术对变速箱运作的监测仍然处于起步阶段，但该技术还存在着很大的发展空间。这样的工具，当务之急是解决的声音发射源。本文的实验，探讨了齿轮啮合中的声音发射源，有非常独特和重要的见解。 关键词： 声发射，微凸体接触，状态监测，齿轮缺陷诊断，机器的状况监测，滚动摩擦，滑动摩擦。 资料评阅： 振动分析在齿轮故障诊断和监测已被广泛应用，在工业上是公认的。这一点尤其 反映在航空业中的直升机发动机。传输系统，驱动列车转子系统已通过振动分析的监测。然而，在汽车电子应用的齿轮故障检测和监测是有限的。 最常见的失效为变速箱包括微点蚀，点蚀，擦伤和磨损。虽然牙齿断裂和弯曲疲劳是罕见的，但这样一个临界点的失效引起了研究人员的注意。考虑到声音发射技术对这些失效模式的影响，多数研究人员都选择了模拟进站缺陷。 辛格 1， 2，坦登 3和 ，使用模拟实验， 同时 5 ， 6和 7允许自然缺陷，如测试点 蚀的发生。从所有这些实中得出的结论验令人鼓舞 ;声音发射技术能同时检测已有的缺陷。其中，这些研究人员中，只有 用滑环传输声发射数据的旋转声发射传感器的采集系统，从而提供直接传输路径。其他的声发射传感器安装的轴承或变速箱外壳，并宣称成功确定了齿轮的缺陷。 这些都证明了审查的潜力和活力的国际汽车电子技术成为一个有用的诊断工具在状态监测中的齿轮。然而，有调查的来源，齿轮啮合的声发射活动。了解基本声发射源机制啮合齿轮至关重要的是在发展中国家这一技术。 齿轮啮合期间观察声发射状 况 缺陷齿轮声发射数据记录模拟试验。一个有趣的现象，声发射与瞬态啮合。取样 2 率为 10转速约 742 转，每次只有 16 个啮合齿啮合记录。图 1 显示了在时域中的汽车电子记录试验期间记录下的两个不同的负载条件下清楚显示自动曝光瞬态响应时的齿轮啮合 16 牙齿。这声发射的瞬态响应导致作者认为可能由于啮合齿轮引起声发射源的活动。结果提出声发射传感器安装在小齿轮和通过滑环 据记录在数据采集卡（简称 图 1 电子记录器清楚显示声发射瞬态响应与齿轮啮合 16 牙齿、旋转 745 转的速度时的各种载荷（预扩增 20 分贝） 声发射源机制 从迄今提出的意见，作者认为声发射源的活动在啮合齿有三种可能：齿共振，齿轮润滑二次压力峰值和微凸体接触。 齿共振 牙齿共振频率是通过模拟装置牙齿悬臂梁和弹簧质量系统估计的。基于齿几何，负载条件，并假定负载传送场线，牙齿共振频率为 75 千赫。这是在频率范围（ 100 3 1200 千赫）下的声发射传感器。在实际的齿轮系统中，较低的转动惯量通过较低的固有频率比计算出来的。这可以消除齿共振的来源齿轮声发射活动。 齿轮润滑二次压力峰值 其他可能的来源，自动曝光机制啮合齿轮可能发生的结果压力分布的齿轮 之间的表面和润滑油膜。这种压力分布强烈影响齿轮的操作条件，如载荷，速度和材料特性，所描绘图 2 9 。从这一数据中得出，该个地方发生压力的高峰期远远超过最高的 这已影响降低薄膜厚度的位置上的二级压力峰值。在这个特别的位置可突然减少薄膜厚度，这取决于表面上的相对速度。这突然增加或减少的压力，油膜厚度可能是声发射活动一个来源，虽然作者不能证明这一点的。 如果提高二次压力峰为 10 微秒，该二次压力峰值可能从齿轮网格自动曝光扫射产生瞬态爆裂声发射的现象。这一在等温条件下假定纯滚动，但是情况 并非如此，此情况下齿轮啮合滚动和滑动都很频繁。 微凸体接触 在齿轮啮合、滑动、滚动或两者相结合。由于齿轮牙齿的表面面积是有限的，以制造能力（约 2 微米）粗糙接触会发生 10在几乎所有的齿轮，尤其是在少于复合粗糙度情况下作为计算油膜厚度（约 1 微米）。 图 2 增加速度时可压缩润滑剂压力分布，从图（ 0）至（ 5） 9 。 在实验中，史密斯 11指出在齿轮啮合瞬态冲击脉冲。结论认为，这些冲击是由 4 于粗糙的原因。虽然单一粗糙模型可能造成的冲击，但在实践中在这种情况下的可能性是有限的。然而，结果表明 ，基于粗糙宽 5 m 和滑动、滚动速度为 500 毫米 / 提出的这样一个短暂的时间是 10 s。必须指出的是，史密斯在汽车电子上用一个自然频率为 50 千赫和范围以外的的传感器。在此特别调查，一个粗糙度约为 2 m ，以沥青线轧制，速度低于 2000 毫米 / s 时，可以将检测到的声发射传感时间提高到少于 10 s。 值得指出的是由于涉及齿轮啮合滚动和滑动的齿轮，波恩等人 8建议，声发射活动是最有可能因接触期间粗糙滑动引起的。在涉及汽车电子，以 12等人表现出的高灵敏度，滑动速度和载荷。有人指出，基本 机制对声发射新一代的弹性材料变形有影响。对各种材料表面粗糙度为 1 到 4 微米的进行调查，进行这项可比齿轮测试研究。有人指出，声发射的强度波幅除了跟滑动速度和载荷有关，还依赖于表面粗糙度。 史密斯的意见 11，波恩 8和 2认为声发射活动的润滑和干接触是引起微凸体接触的主要来源。作者帮助过程中不断这样声发射源识别齿轮啮合温度试验，在实验过程中，因石油温度保持不变，石油粘度和薄膜厚度将保持不变。据此作者认为，声发射源是在变速箱运行 745 转速与负载的 220 牛顿米运行 5 小时摩擦引起的。 变速箱运 行在 745 转速与负载在 220 牛顿米运行 5 小时时石油温度稳定。变速箱以无负载条件被停止进而调整。变速箱重新启动并运行了 10 分钟，在采样率超过100时间常数而连续自动曝光数据形式进行有效值记录。以在未来的负荷状态变速箱再次提请停止和调整。每个负载情况下间隔 10 分钟运行，进而得到连续自动曝光有效值和能源数据。在此期间，采集系统是暂停。字母 a 共有 5 个负载条件： 0，55， 110， 183 和 220 牛顿米，进行了测试。在这些测试中，温度维持 C± 不变。一个物理声学公司的 2 数据采集系统 ，采用的这些测试 ;预扩增 40 分贝。 5 图 3 声发射时 加负荷，转速 745 转。 如图 3，下列意见中提出的，不论负荷在一个固定的速度和温度下为相对恒定的有效值，道森等人 9 详细叙述一些弹流润滑的滚动和滑动接触相似的现象是显而易见的。在这一具体事例，如温度保持相对不变，假定滑动摩擦。随着负荷相对增加自动曝光有效值很明显，声发射源的活动是不受膜厚度影响。这是第一次出版证据表明小负荷的影响温度的条件。 所有上述意见提供了有力的证据表明，声发射源的过程啮合齿 原因是微凸体接触。作者目前正在调查这现象，更详细的研究结果将于以后的出版。 结论 实验结果表明，声发射源的活动，由于啮合齿粗糙原因。 它已经表明，在弹性的条件下受一个最小负载声发射活动的影响。这是假设体现于图 1 的时间性质不断变化的微凸体接触，特别是涉及到在每个 统中的单个牙齿。 参考文献： 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.