10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2017.06.013
基于FBG的齿根弯曲应力在线检测方法
根据国际标准化组织(international organization for standardization,简称ISO)和美国齿轮制造者协会(American gear manufacturers association,简称AGMA)关于渐开线圆柱齿轮强度的计算方法,在计算单个齿轮齿根弯曲应力时,可将轮齿简化为一悬臂梁.基于此,提出了一种齿根弯曲应力在线检测的新方法,利用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)的应变特性和齿轮传递扭矩时轮齿产生的挠度,将齿根弯曲应力的测量转化为光栅反射波长的测量,通过对反射波长的实时解调,能够实现对运行中齿轮的齿根弯曲应力进行实时在线检测.通过对一对渐开线圆柱尼龙斜齿轮进行分析,并在1～18 N·m扭矩范围进行实验,结果表明该方法能够准确测量齿根的弯曲应力,灵敏度高达70 pm/MPa,线性拟合度达0.99以上,且响应速度快.利用光纤光栅准确检测齿轮运行时的齿根弯曲应力,不但能够代入实际工况实现在线检测,同时对齿轮的设计和故障诊断具有指导意义.
齿轮、弯曲应力、光纤光栅、在线检测
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TH132.41
国家自然科学基金资助项目61575149,61290311
2018-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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