含安装误差的直齿轮啮合时会发生边缘接触,引起应力集中,影响使用寿命,且由于垂直平面不平行度误差将产生更大的齿向接触偏差。因此,以含垂直平面不平行度误差的直齿轮为研究对象,在系统介绍齿轮接触应力数值计算理论的基础上,计算了不同安装误差和载荷工况下的接触应力、接触宽度和相应的齿向载荷分布系数,并将无安装误差时的计算结果与按国家标准计算的结果进行了对比分析。结果表明,无安装误差时,计算结果与国标计算结果吻合度较高,并且能够反映轮齿接触时的"边缘效应";相同载荷下,随着安装误差的增大,齿宽方向接触不均现象加剧,并出现一侧脱离接触的情况;相同安装误差下,随着载荷的增大,接触不均现象得到改善;最大接触应力随着安装误差的增大和载荷的增大均呈现出非线性增加。

为提高调制信号双谱边带估计的分析效果和鲁棒性,提出了小波包能量和调制信号双谱边带估计相结合的磨损特征提取方法。首先,使用小波包变换将信号分解为多个频段,计算每个频段的小波包能量,选取小波包能量较高的频段进行重构,以达到优选分析频段和降低计算量的目的;然后,对重构信号进行调制信号双谱边带估计以提取齿面磨损特征,并通过合理构建指标实现齿面磨损损伤状态的在线监测。仿真与试验结果表明,所提出方法具有更强的鲁棒性,能够更准确地监测齿面磨损的发展过程,评估磨损损伤程度。