齿轮箱是旋转机械设备中一个重要的机械部件,广泛地应用于机械行业的各个领域。其工作状态对于提高整个设备的生产效率起着至关重要的作用。齿轮箱内润滑油的油性也影响着齿轮的传动状态,润滑不良将会导致齿轮传动失效。而振动信号包含了齿轮传动过程中工作状态的特征信息,可以更好地反映齿轮润滑情况及传动状态。因此,采用合理的方法分析振动信号,同时建立润滑与振动的联系,对于减小齿轮箱的振动,延长齿轮箱的寿命具有重要的意义。本文使用不同的基础油进行摩擦实验。选择了几种典型的润滑油进行振动实验,基于正态分布统计方法和小波分析方法,研究了不同工况下齿轮箱的振动信号。验证了润滑油的油性能,具体内容为:(1)通过四球试验和磨损实验,分析了磨痕形貌图,确定了几种单一可生物降解基础油及混合基础油的润滑性能。(2)在研究齿轮传动齿轮故障特性的基础上,基于弹流润滑理论,得到了摩擦系数与油膜厚度比之间的关系。鉴于摩擦与振动的相互作用关系,在齿轮传动系统的振动模型中,引入摩擦因子。推导出两自由度的传动系统动力学方程,分析了摩擦因子关于径向力的变化规律。建议监测变速箱振动幅度的变化以反映摩擦系数变化的假设。(3)分析齿轮传动系统振动机理,描述了振动实验台的结构组成及测试方案。列举了几种常用的信号分析方法,利用正态分布统计振动幅值的分布情况。比较两种不同混合基础油润滑下,输出端加载前后的振动信号。分析加载后的频域图,并对重点频段范围内的信号进行三层小波包分解,得到子区间的功率频谱。通过观察功率频谱图,并比较两组特征频率,可以判断幅值在频域上的具体频率及变化差异。