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在实际的生产和应用中，齿轮的故障和失效形式有很多种。在齿轮的实际工作过程
中,齿面交变载荷的存在是造成齿轮故障的根本原因。根据统计数据显示：断齿占41%；点蚀占30%；划痕占10%；磨损占10%；其他占8%。根据齿轮故障检测的要求设计实验平台，并运用实验平台对以上提到的各种故障进行模拟和分析，可以使学生对齿轮故障或失效产生的原因及特征等有更加生动形象的了解。本课题正是在以上的背景下提出的，通过对课题的调查研究，总结前人的经验，进行大胆创新，小心设计，深思熟虑，实现最优化设计，使其能达到要求，落实应用到实际的生产检测之中，从而提高设备的利用率和工作效率。
1.2国内外齿轮故障诊断技术的发展现状与趋势
1.2.1国内外齿轮故障诊断技术的发展现状
1.2.2齿轮故障诊断技术的发展趋势
1.3课题的主要研究内容及目的
1.3.1课题的主要研究内容
本课题主要是以计算机为核心，在传感器、采集卡等硬件的基础上，利用相应的软件所具有的信号分析和处理功能，开发一套及信号采集、分析及结果评估于一体的实验平台，最终实现齿轮的故障诊断。本课题的主要研究内容包括以下几个方面：
1.了解齿轮的主要故障类型及产生的原因，知道目前常用的齿轮故障诊断方法有哪些。
2.分析研究齿轮故障实验平台的需求和整体目标，以此来设计系统的各个组成部分。
3.设计齿轮故障试验平台的硬件系统，具体工作包括实验平台的整体框架设计，齿轮箱的设计，传感器、采集卡、磁粉制动器的选取。
4.选取适当的软件，对实验平台上的各类信号进行采集、处理、显示及存储。
1.3.2课题的研究目的
齿轮是机械设备中常用的一种连接和传动的零件，然而由于齿轮结构的特殊性和工作环境的复杂性，齿轮故障时常发生，而齿轮故障的发生往往会引起整台机械设备故障不能够正常运行，影响企业的正常生产，给企业带来经济损失，严重时甚至会造成人员伤亡，因此对齿轮进行故障检测是至关重要的。本文中设计的齿轮故障实验平台，可以对齿轮进行故障检测，从而有效地避免设备故障的发生，降低经济成本，避免人员伤亡，可为企业及社会带来可观的利益。
第二章 齿轮故障的特征及机理分析
2.1齿轮振动机理分析
2.1.1齿轮振动的产生与模型的建立
因为在齿轮的加工制造和装配过程中存在误差，所以齿轮实际运行时会产生振动。当齿轮以正常姿态运行时，主要产生啮合振动；而当齿轮发生故障后，因为齿面不完整有坑洼产生或者断齿，两齿轮在接触时除了啮合振动，还存在冲击振动。
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