齿轮磨削烧伤检测方法研究现状及发展方向.pdf

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1、第３８卷第８期仪器仪表学报Ｖｏｌ３８Ｎｏ８２０１７年８月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＡｕｇ．２０１７齿轮磨削烧伤检测方法研究现状及发展方向何宝凤，魏翠娥，石照耀（北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京１００１２４）摘要：分析了齿轮磨削烧伤的危害，总结并比较了针对齿轮磨削烧伤的多种检测方法及特点。根据检测与烧伤发生的时间先后，分为事先预防和事后检测的方法。事先预防的方法包括临界常数法、磨削力比法、磨削温度监测法、神经网络预测磨削烧伤；事后检测的方法包括酸蚀法、表层显微硬度法、金相检测法、变质层深检测

2、法等有损检测方法以及目测法、Ｘ射线衍射残余应力检测法、成分分析法、涡流检测法、ＣＣＤ图像法、磁弹法、声发射在线监测等无损检测方法。针对每种方法的研究进展，讨论了各种方法适用的范围和局限性，并进一步指出齿轮磨削烧伤检测的发展方向。关键词：齿轮；磨削烧伤；检测方法中图分类号：ＴＨ３９文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：４６０．４０ＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｂｕｒｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓＨｅＢａｏｆｅｎｇ，ＷｅｉＣｕｉ′ｅ，ＳｈｉＺｈａｏｙａｏ（ＢｅｉｊｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎ

3、ｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｈａｒｍｏｆｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｂｕｒｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄａｖａｒｉｅｔｙｏｆｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｂｕｒｎａｒｅｓｕｍｍｅｄｕｐａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｓｅｍｅｔｈｏｄｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｐｒ

4、ｉｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｐｏｓｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｃａｌｏｒｄｅｒｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｇｒｉｎｄｉｎｇｂｕｒｎ．Ｐｒｉｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎｃｌｕｄｅｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｎｓｔａｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｒａｔｉｏｍｅｔｈｏｄｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅ，ｇｒｉｎｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ａｎｄｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｇｒｉｎｄｉｎｇｂｕｒｎｓ．Ｐｏｓｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｎｃｌｕｄｅｄｅｓ

5、ｔｒｕｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓａｃｉｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔ，ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｔｅｓｔ，ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｌａｙｅｒｄｅｐｔｈａｎｄｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｖｉｓｕａｌｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，Ｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｔｅｓｔ，ｃｏｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ，ｅｄｄｙｃｕｒｒｅｎｔｔｅｓｔｉｎｇ，ＣＣＤｉｍａｇｅ，ｍａｇｎｅｔｏｅｌａｓｔｉｃｍｅｔｈｏｄ，ｏｎｌｉｎｅａｃｏ

6、ｕｓｔｉｃｅｍｉｓｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｂｕｒｎ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｓｃｏｐｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ，ａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｒｅｖｅａｌｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｇｅａｒｂｕｒｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅａｒ；ｇｒｉｎｄｉｎｇｂｕｒｎ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ砂轮的接触区会产生瞬时高温，大部分热量直接

7、传到工０引言件表面，很容易使工件表层金相组织、表层硬度发生改变，同时产生残余（拉）应力，这种现象称为热损伤亦称齿轮及齿轮产品是机械装备的重要基础件，它的应磨削烧伤。齿轮齿面的磨削烧伤会影响齿轮使用性能和［１］［２］用已有百年历史。齿轮产品门类齐全，广泛应用于航寿命，是制约精密磨削质量的一个关键因素。鉴于其空船舶、兵器装备、机床工具、工程机械和仪器仪表等２０严重的危害性，对磨削烧伤的预测和识别以及能否实现多个领域。随着国民经济的高速发展，我国齿轮全行业在线检测的问题一直是磨削加工领域研究的重要课［３］年销售总额已达到两千亿元。齿轮在磨削加工过程中与题。有些齿轮虽然出

8、现轻微烧伤