基于图像处理的齿面剥落故障的啮合刚度及动力学特性分析

摘要

齿面剥落是齿轮表面出现形状不规则的局部凹坑,在齿轮啮合刚度的计算中,常用的方法是将齿面剥落简化成特定规则的形状进行研究,具有较大的局限。基于图像处理技术提取剥落故障的边缘特征,根据像素点对剥落区域进行离散,拟合出剥落宽度函数;依据势能法原理,建立故障齿轮啮合刚度计算模型,并进行动力学分析。结果表明,与矩形剥落故障相比,图像处理后的故障齿轮啮合刚度更准确的反映出轮廓特征,消除了因简化而造成的刚度和加速度响应的突变点,适用于任意形状、大小的剥落区域,无需改变数学模型,具有较好的通用性。