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Spur Gear Tooth Pitting Propagation Assessment Using Model-based Analysis

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2017年第6期30卷 1369-1382页

作者： Xi-Hui Liang Zhi-Liang Liu Jun Pan Ming Jian Zuo Department of Mechanical Engineering University of Alberta School of Mechatronics Engineering University of Electronic Science and Technology Key Laboratory of Reliability Technology for Mechanical and Electrical Product of Zhejiang Province Zhejiang Sci-Tech University

Tooth pitting is a common failure mode of a gearbox. Many researchers investigated dynamic properties of a gearbox with localized pitting damage on a single gear tooth. The dynamic properties of a gearbox with pitting distributed over multiple teeth have rarely been investi- gated. In this paper, gear tooth pitting propagation to neighboring teeth is modeled and investigated for a pair of spur gears. Tooth pitting propagation effect on time-vary- ing mesh stiffness, gearbox dynamics and vibration char- acteristics is studied and then fault symptoms are revealed. In addition, the influence of gear mesh damping and environmental noise on gearbox vibration properties is investigated. In the end, 114 statistical features are tested to estimate tooth pitting growth. Statistical features that are insensitive to gear mesh damping and environmental noise are recommended.

关键词： Mesh stiffness Mesh damping Geardynamics Vibration Statistical feature dynamicsimulation

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