附件C：譯文


齒輪齒根的裂紋檢測

摘要
齒輪輪齒根部的裂紋是一種最嚴重的失效形式，它往往引起齒輪機構運動失效。輪齒潛在的損傷情況可以通過檢測齒輪機構的振動來獲得。關于這一點，在隨機信號分析中已作了介紹。通過進行實驗可以獲得信號。在輪齒根部產生的裂紋將導致輪齒剛度發(fā)生顯著的變化。因此，與一個完整的輪齒比，其所產生的動態(tài)響應是不同的。通過對頻率的分析，振幅可以用頻率和時間的函數關系來進行描述。

關鍵詞：齒輪；裂紋；振動；信號分析

1.引言
維修的目的是確保機械系統（齒輪組）可以在一個最合適的工作環(huán)境中良好運行；它的目標是通過預見，診斷并發(fā)現問題，以防止和消除損害?，F代維修的目的，不僅僅是消除故障，而且還要界定出那種潛在的能突然使系統運動失效的危險故障。診斷就是界定出當前工作環(huán)境中系統損害的位置，形狀以及造成破壞的原因。下面的診斷就是界定那些因不同的信號，條件及其他間接因素造成損害而不能正常運行情況。損害形式是通過與完整齒輪的偏差來確定的。

2.裂紋的形成和仿真
將激勵直接作用于齒輪的嚙合區(qū)域是造成以下損害的內部因素：開始嚙合時，在激勵作用下，由于輪齒的剛度及軸和軸承的幾何偏差的影響，都將造成輪齒的變形。疲勞裂紋在輪齒根部的擴展，將顯著的改變輪齒的剛度；與完整的輪齒比，其動態(tài)響應也不同。將兩不同的小齒輪在專用的機械動態(tài)實驗機上測試，從而形成裂紋。這兩條裂紋的深度分別為4.5mm和1.1mm，如圖1。
用動態(tài)測試（合適的載荷以和載荷作用周期以便獲得預期的裂紋寬度）的方式獲取參數從而確定有限元法（FEM）。有限元法的目的就是分析出實際生產中的疲勞裂紋。該模型由Glodezetal.提出并運用。這種模式可以隨時監(jiān)控齒輪組在運行中產生的裂紋尺寸。該模型的結論，可以通過有限元法確定有關裂紋長度所必需的周期數。
為了精確計算出齒輪的實際壽命，齒輪的參數如表1所示。齒輪的材料是高強度合金鋼16MnCr5 (0.16% C, 1.15% Mn, 1.15% Cr, 0.25% Si)，彈性模量為 ，泊松比為 。齒輪材料熱處理如下：火焰加熱 ，2分鐘；油冷3分鐘；自由鍛， ，2小時。