齿轮接触疲劳试验主要研究齿轮疲劳点蚀,测试齿轮疲劳寿命和疲劳强度等。本文以实际工程项目为背景,研究了齿轮接触疲劳试验中的几个问题。齿轮试验台的加载控制精度决定了试验结果的准确性和可信度,本文对以液压加载器为执行元件的电液伺服加载控制系统作仿真分析;齿面点蚀面积率是判断试件是否点蚀失效的判据,本文研究了通过数字图像处理手段获得点蚀面积率等信息的方法;针对齿轮接触疲劳寿命数据的离散性大的特点,研究了试验数据的统计处理方法。本文的主要内容有:(1)分析了齿轮试验的重要性,介绍了运转式齿轮疲劳试验装置的种类,重点对不同种类的加载装置作分析和比较;综述齿面点蚀的观测手段和方法,比较了各种方法的优缺点;分析了试验数据统计处理的目的。(2)结合试验台的结构,分析了齿轮接触疲劳试验台的加载原理以及对加载的要求;对液压加载器建模,建立了整个液压加载控制系统的传递函数,然后对加载系统的静动态性能作仿真分析;根据分析结果加入PI校正环节,给出了系统对各种要求输入载荷的响应。(3)给出了点蚀图像获取、处理和分析的方法与步骤。确立了标定、预处理、图像阈值分割和特征提取的实现方法。其中,根据点蚀图像的特点提出了基于点蚀图像灰度期望值和方差的线性灰度变换法;针对不同的图像采用两种不同的阈值分割方法的策略;确定了点蚀图像分析的特征参数;研究了一种高效的区域标记合并算法;由图像的特点使用形态学开启与闭合的方法去除点噪声和小孔洞,用种子填充法消除大孔洞;并且开发了相应的应用软件。(4)分析了离散的齿轮疲劳试验数据的特征量,对常用的几种分布概型作研究,给出了相应的参数估计和拟合方法以及一定置信度下的可靠度和可靠寿命的估计方法,由多种分布拟合检验结果表明:对于齿轮接触疲劳寿命数据,三参数威布尔分布是最佳的分布拟合概型;比较了两种应力-寿命分布模型,表明Basquin公式是比较好的,据此拟合疲劳强度曲线(S-N曲线),并开发了相应的数据处理软件。