比尔·马克问答

宾夕法尼亚州立大学

0
2703

你在宾夕法尼亚州立大学的职位是什么?

我在应用研究实验室和声学研究生项目工作,在这里工作了大约20年。我也是声学系的一员,我赞助和指导研究生,通常每学期一名。这些年来,我有五个硕士生,几个机械工程专业,还有两个博士生。

在应用研究实验室,我专门研究齿轮噪声、齿轮振动、齿轮计量和齿轮健康监测,并进一步研究这些元素是如何结合在一起的。

你会怎样把它们绑在一起?

在齿轮计量学中,我们测量共轭面和等间距共轭面之间的齿偏差。这些齿偏差会引起振动激励。这将计量与振动激励联系起来。无论偏差是由制造误差引起的,还是由磨损或断裂导致的齿损坏引起的,它们都会影响振动激励。因此,振动的响应方式基本相同。

所有这一切的物理性质实际上是相同的,相对于齿轮健康监测。如果你能检测和分析由偏差引起的振动响应,无论是齿损坏还是制造误差,都会影响振动激励。

这和噪音分析有关…

对事实上,最初是齿轮引起的噪音让我对这一领域产生了兴趣。这是一个充满挑战的领域,工程师们喜欢被挑战。

你长得怎么样?

在来到宾夕法尼亚州立大学之前,我在马萨诸塞州剑桥市的一家咨询公司(博尔特、贝拉内克和纽曼)的噪音控制小组工作了25年。我们的一个项目涉及齿轮噪音。我看到了做一些新事情的潜力。当时,人们根本不太了解齿轮噪音。有机会做一些原创作品。我抓住它跑了起来,这是一个精彩的职业生涯。我觉得很幸运能得到报酬去做我的爱好。

这么多年过去了,你还在学习吗?

当然我是永久学生。这在数学上很有挑战性。人们认为齿轮传动是一项古老的技术,从某种意义上说,它是一项古老的技术。但它也服从于数学分析。

这很有挑战性,但我们一直在研究牙齿上的各种误差与这些误差引起的振动之间的关系。考虑到齿轮,特别是斜齿轮的设计,轴向和横向接触比在齿轮设计如何影响振动激励方面起着重要作用。

我相信自从你来到宾州州立大学后,你的职业环境已经发生了变化。

今天,CNC齿轮计量设备所能提供的一切令人惊叹。举一个例子,我们测量了齿轮,并精确地开发了齿轮误差的振动激励,误差为十分之一微米或4微英寸。这是可见光光谱波长的五分之一。

令人惊讶的是,该设备能够持续测量如此小的误差。我们在PSU有一个,这是值得注意的。有时我想知道制造这些机器的人是否真的了解他们的机器到底有多好。

你最近出版了一本书。你能告诉我们的读者吗?它背后的灵感是什么?

一些非常小的齿轮制造误差会导致不可接受的振动激励和噪声。本书展示了如何有效地测量平行轴渐开线齿轮的任何制造偏差,计算由此类偏差引起的振动激励(传动误差),以及计算由偏差引起的任何用户识别的传动误差音调的具体制造偏差,例如鬼音或边带音。它还显示了如何提供精确测量和显示牙齿工作表面的平均三维修改。它被至少一家大型齿轮制造公司实际使用,这促使我将这项技术记录在一本书中。CNC专用齿轮计量机相对较新的可用性使此类实施变得切实可行。

你写这本书的经历是什么?

我试图使发展尽可能容易,同时包括在后面一章的结果的完整的数学推导。摘要章节介绍了如何测量齿轮并在软件中实现所有结果。

谁会认为这些信息最相关?

任何有兴趣了解齿轮制造误差(和齿损坏)如何导致变速器误差、振动激励和噪声的人。我欢迎对这本书的评论和反馈。

更多信息:马克博士的书可以在亚马逊网站上买到。可致电(814)865-3922或通过电子邮件wdm6@psu.edu.