基于巴克豪森效應(yīng)的齒輪磨削燒傷檢測(cè)
本文關(guān)鍵詞:基于巴克豪森效應(yīng)的齒輪磨削燒傷檢測(cè),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪是發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)十分關(guān)鍵的核心構(gòu)件,磨削燒傷嚴(yán)重影響齒輪的使用壽命。目前常采用酸洗法檢查齒輪的磨削燒傷,檢查速度慢且對(duì)齒輪造成一定損傷,急需開(kāi)發(fā)一種齒輪表面磨削損傷的快速檢測(cè)方法。在巴克豪森效應(yīng)理論研究基礎(chǔ)上,本文采用20CrMnTi鋼齒輪作為研究對(duì)象,嘗試?yán)冒涂撕郎肼?Magnetic Barkhausen Noise,MBN)法檢測(cè)齒輪磨削燒傷,為齒輪燒傷檢測(cè)提供依據(jù)。本文基于鐵磁性材料巴克豪森效應(yīng),研制一套適用于齒輪磨削燒傷檢測(cè)的巴克豪森噪聲系統(tǒng)。檢測(cè)系統(tǒng)由激勵(lì)線(xiàn)圈、檢測(cè)線(xiàn)圈、磁化電路、放大電路和信號(hào)采集等組成。通過(guò)試驗(yàn),確定最佳激勵(lì)電壓及激勵(lì)頻率。根據(jù)相關(guān)性分析,確定巴克豪森噪聲信號(hào)中均值、均方根值、振鈴計(jì)數(shù)等信號(hào)特征值與材料硬度、應(yīng)力之間關(guān)系。研究結(jié)果表明:本系統(tǒng)的最佳激勵(lì)頻率為50Hz,最佳激勵(lì)電壓為12V;45#淬火鋼不同溫度回火后硬度與巴克豪森噪聲信號(hào)特征值關(guān)系為隨著硬度升高特征值都存在明顯的下降趨勢(shì),其中振鈴計(jì)數(shù)對(duì)硬度反應(yīng)最為敏感,相關(guān)性結(jié)果表明,均方根與硬度的相關(guān)性最高達(dá)到-0.988,振鈴計(jì)數(shù)為-0.966,均值為-0.916;對(duì)熱軋狀態(tài)的45#鋼在不同應(yīng)力作用下的巴克豪森噪聲信號(hào)進(jìn)行研究,結(jié)果表明,在材料的彈性階段,信號(hào)特征值隨著拉應(yīng)力的增大而增大,在屈服階段信號(hào)上下起伏變化不明顯,在頸縮段信號(hào)迅速降低,研究結(jié)果與X射線(xiàn)衍射法應(yīng)力測(cè)量得到的殘余應(yīng)力關(guān)系相吻合,即殘余應(yīng)力高,噪聲的均方根值低。在材料彈性階段,振鈴計(jì)數(shù)對(duì)應(yīng)力最為敏感,相關(guān)性結(jié)果表明,振鈴計(jì)數(shù)與應(yīng)力的相關(guān)性最高,而均值最低。根據(jù)以上得到的優(yōu)化參數(shù)及研究結(jié)果,本文對(duì)齒輪磨削燒傷進(jìn)行檢測(cè),在回火型磨削燒傷區(qū)域,振鈴計(jì)數(shù)有較大幅度提高,明顯有別于其他區(qū)域。分別采用硬度法和酸洗法進(jìn)行驗(yàn)證,回火型磨削燒傷區(qū)域硬度較未燒傷區(qū)域偏低,酸洗后顏色相對(duì)較深,從而驗(yàn)證了巴克豪森噪聲法的正確性。本文的研究成果可以作為齒輪磨削燒傷檢測(cè)和評(píng)定的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:巴克豪森噪聲法 磨削燒傷 無(wú)損檢測(cè) 齒輪
【學(xué)位授予單位】:南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TG616
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 齒輪磨削燒傷10
- 1.3 齒輪磨削燒傷常用檢測(cè)方法10-12
- 1.4 巴克豪森檢測(cè)的國(guó)外內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.5 主要研究?jī)?nèi)容13-15
- 第2章 巴克豪森檢測(cè)原理15-22
- 2.1 磁疇結(jié)構(gòu)15-16
- 2.2 鐵磁材料磁化過(guò)程16-18
- 2.3 巴克豪森噪聲產(chǎn)生的機(jī)理18
- 2.4 巴克豪森噪聲檢測(cè)磨削燒傷的原理18-21
- 2.5 巴克豪森噪聲影響因素21-22
- 第3章 齒輪磨削燒傷檢測(cè)系統(tǒng)22-44
- 3.1 巴克豪森檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)22-33
- 3.1.1 磁化器的設(shè)計(jì)23-24
- 3.1.2 傳感器的設(shè)計(jì)24-25
- 3.1.3 磁化電路25-28
- 3.1.4 信號(hào)調(diào)理電路28-32
- 3.1.5 噪聲的抑制32-33
- 3.2 齒輪磨削燒傷檢測(cè)軟件的開(kāi)發(fā)33-40
- 3.2.1 數(shù)據(jù)采集卡33-35
- 3.2.2 數(shù)據(jù)采集軟件的設(shè)計(jì)35-38
- 3.2.3 信號(hào)處理軟件38-40
- 3.3 信號(hào)特征值提取40-43
- 3.3.1 數(shù)字濾波器的選擇40-41
- 3.3.2 特征值提取41-43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 第4章 磨削燒傷檢測(cè)工藝參數(shù)研究44-62
- 4.1 最佳激勵(lì)參數(shù)的確定44-46
- 4.2 MBN信號(hào)影響因素研究46-61
- 4.2.1 MBN信號(hào)的提離效應(yīng)46-48
- 4.2.2 硬度對(duì)MBN信號(hào)的影響48-52
- 4.2.3 硬度與MBN信號(hào)特征值的相關(guān)性分析52-54
- 4.2.4 應(yīng)力對(duì)MBN信號(hào)的影響54-59
- 4.2.5 應(yīng)力與MBN信號(hào)特征值相關(guān)性分析59-61
- 4.3 本章小結(jié)61-62
- 第5章 齒輪磨削燒傷的檢測(cè)62-72
- 5.1 巴克豪森檢測(cè)齒輪62-69
- 5.1.1 齒輪端面檢測(cè)62-68
- 5.1.2 齒面檢測(cè)68-69
- 5.2 酸洗法檢測(cè)69-71
- 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析71
- 5.4 本章小結(jié)71-72
- 第6章 總結(jié)及展望72-75
- 6.1 工作總結(jié)72-73
- 6.2 展望73-75
- 參考文獻(xiàn)75-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文和參與科研情況說(shuō)明78-79
- 致謝79-80
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本文關(guān)鍵詞:基于巴克豪森效應(yīng)的齒輪磨削燒傷檢測(cè),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):438692
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