本文關(guān)鍵詞：齒輪磨損狀態(tài)分形評估方法研究

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【摘要】：齒輪是機(jī)械設(shè)備中廣泛使用的重要零件,對齒輪磨損狀態(tài)的準(zhǔn)確評估對確保設(shè)備安全有效運(yùn)行具有重要意義。齒輪磨損產(chǎn)生的磨粒與磨損狀態(tài)密切相關(guān),對具有非線性、分形特征的磨粒加以定量描述有望揭示齒輪磨損狀態(tài)與磨粒間的內(nèi)在規(guī)律,實(shí)現(xiàn)對齒輪磨損狀態(tài)的準(zhǔn)確評估。本文運(yùn)用分形理論研究了齒輪磨損狀態(tài)的定量評估方法。主要內(nèi)容包括： 1.針對評估齒輪磨損狀態(tài)的重要分形維數(shù)：磨粒群群面維數(shù),基于正交實(shí)驗(yàn)提出了一種磨粒群群面維數(shù)計(jì)算的參數(shù)優(yōu)選法。計(jì)算結(jié)果表明參數(shù)優(yōu)選法能有效提高磨粒群群面維數(shù)的計(jì)算精度。 2.進(jìn)行了齒輪全壽命周期磨損實(shí)驗(yàn),根據(jù)磨損率、磨粒群分形維數(shù)、振動(dòng)信號(hào)變化趨勢以及工況條件,將齒輪的磨損過程劃分成5個(gè)階段。根據(jù)齒輪真實(shí)磨損狀態(tài)下的磨粒群分形維數(shù)建立了齒輪磨損狀態(tài)的物元評價(jià)模型,并驗(yàn)證了物元模型的正確性。 3.利用物元評價(jià)模型、振動(dòng)分析、磨損率、單一磨粒群分形維數(shù)評估了齒輪的磨損狀態(tài),對四種方法進(jìn)行了對比分析,結(jié)果表明,振動(dòng)分析對磨損末期由緩慢磨損引起的異常磨損識(shí)別率低,磨粒率評估方法無法區(qū)分齒輪異常磨損,單一磨粒群分形維數(shù)因維數(shù)分布范圍存在重疊無法實(shí)現(xiàn)對齒輪磨損狀態(tài)的全面評估,物元模型有效地彌補(bǔ)了振動(dòng)分析、磨損率評估、單一磨粒群分形維數(shù)評估的不足,對齒輪不同的磨損狀態(tài)做出了準(zhǔn)確評估。圖34幅,表18個(gè),參考文獻(xiàn)67
【關(guān)鍵詞】：齒輪 分形 磨粒群 磨損狀態(tài) 評估方法
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH117.1;TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 齒輪磨損狀態(tài)評估現(xiàn)有方法對比10-12
• 1.2.2 油液分析技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 齒輪磨損狀態(tài)分形評估研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.4 分形評估方法存在的問題與發(fā)展趨勢15
• 1.3 論文研究意義與研究內(nèi)容15-18
• 1.3.1 研究意義15-16
• 1.3.2 論文主要研究內(nèi)容16-18
• 2 磨粒群分形表征概述18-25
• 2.1 分形理論概述18-19
• 2.1.1 分形的定義18
• 2.1.2 分形維數(shù)的定義18-19
• 2.1.3 盒維數(shù)計(jì)算原理19
• 2.2 磨粒群的分形表征19-24
• 2.2.1 磨粒群輪廓分形特征19-20
• 2.2.2 磨粒群群面分形特征20-21
• 2.2.3 磨粒分布分形特征21-22
• 2.2.4 磨粒群紋理分形特征22-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 磨粒群群面維數(shù)改進(jìn)算法研究25-35
• 3.1 磨粒群群面維數(shù)計(jì)算的影響因素分析25-29
• 3.1.1 圖像大小對分形計(jì)算的影響規(guī)律25-26
• 3.1.2 盒子尺寸邊界對分形計(jì)算的影響規(guī)律26-27
• 3.1.3 盒子統(tǒng)計(jì)方式對分形計(jì)算的影響規(guī)律27-28
• 3.1.4 盒子尺寸增長方式對分形計(jì)算的影響規(guī)律28-29
• 3.2 分形維數(shù)計(jì)算過程中的參數(shù)優(yōu)選法29-33
• 3.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)30-31
• 3.2.2 試驗(yàn)結(jié)果與極差分析31-33
• 3.3 計(jì)算驗(yàn)證33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 4 齒輪磨損實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果35-50
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求35
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)35-38
• 4.2.1 齒輪磨損實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)35-36
• 4.2.2 齒輪的設(shè)計(jì)36-37
• 4.2.3 其他設(shè)備與材料37
• 4.2.4 磨損率的測量37-38
• 4.2.5 實(shí)驗(yàn)流程38
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果38-40
• 4.4 齒輪磨損狀態(tài)的劃分40-46
• 4.5 磨粒群分形維數(shù)有效性分析46-49
• 4.5.1 磨粒群分形維數(shù)與磨損率相關(guān)性分析47
• 4.5.2 磨粒群分形維數(shù)敏感性分析47-49
• 4.6 本章小結(jié)49-50
• 5 基于物元模型的齒輪磨損狀態(tài)評估50-58
• 5.1 齒輪磨損狀態(tài)物元評估模型的建立50-55
• 5.1.1 物元評估的特點(diǎn)50-51
• 5.1.2 評價(jià)物元、經(jīng)典域及節(jié)域的確定51-53
• 5.1.3 關(guān)聯(lián)度函數(shù)的確定53-55
• 5.1.4 磨損狀態(tài)的物元評價(jià)結(jié)果55
• 5.2 實(shí)例計(jì)算55-56
• 5.3 物元模型的驗(yàn)證56-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 6 齒輪磨損狀態(tài)評估方法對比分析58-63
• 6.1 物元模型評估與振動(dòng)分析對比分析58-60
• 6.2 基于磨損率的齒輪磨損狀態(tài)評估60-61
• 6.3 基于單一磨粒群分形維數(shù)的齒輪磨損狀態(tài)評估61-62
• 6.4 本章小結(jié)62-63
• 7 結(jié)論與展望63-65
• 7.1 主要結(jié)論63
• 7.2 展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 附錄1 齒輪不同磨損狀態(tài)下的磨粒群圖像70-73
• 附錄2 齒輪不同磨損狀態(tài)下的磨粒群分形維數(shù)表73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要成果76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1092840