随着机械化进程的不断推进,各种机械部件在人们的日常生产生活中发挥了越来越重要的作用。在各种各样的机械设备传动系统中,齿轮箱具备体积小、应用灵活、承载能力大、抗冲击能力强、功率高等优点,机械设备大多通过齿轮箱来实现动力的传递和转速的改变。齿轮箱常处在高温高压的极端工作环境中长时间超负荷工作,所以其故障率在整个机械故障中占有较大比例。轮齿箱在安装和初始工作中产生的细微磨痕以及加工时因为技术问题存在的初始缺陷是不可避免的,齿轮表面缺陷位置和深度的不同时,齿轮发生的磨损程度、种类和磨损发展形势也会有很大的差异。如今对磨损的研究多集中在方法的改进和特定环境下磨损的识别,在磨损基础理论方面的研究却显得不足。本文对含有不同初始缺陷的齿轮进行了磨损实验,阐述了不同的初始缺陷对齿轮磨损进程的影响,充实了有关齿轮磨损的基础理论库。分别在齿轮齿根、分度圆和齿顶附近设置不同深度的初始缺陷。对含有初始缺陷的齿轮进行建模和有限元分析,对初始缺陷对齿轮的受力影响进行了初步的了解。在已有受力分析的基础上对处理过的齿轮进行特定的实验,研究不同类型的初始缺陷对齿轮磨损进程的影响。在加载的条件下,对齿轮进行运转直到齿轮报废。实验采用不停机取样的方法,每一小时对齿轮箱中的润滑油进行一次取样。取样完成后通过颗粒计数器、铁谱分析仪和金相显微镜对油样进行统一提取,得到磨粒的图片和数据。通过图片处理程序对磨粒数据和图片的处理分析,得到不同时刻对应磨粒携带的磨损信息,对磨损信息进行对比分析了解初始缺陷对齿轮磨损进程的影响。实验结果表明:(1)在齿根圆附近的初始缺陷对齿轮寿命的影响最大,容易发生断齿。(2)轻微的划痕在齿轮的前期运行中也会起到表面微织构的作用,存储润滑油和磨粒保护周边的摩擦环境。(3)齿轮的齿面沟槽多为油楔理论的作用,在油泥的不断挤压下沟槽不断扩大,金属向两个方向延展铺平加剧磨损,最终在沟槽处发生断裂。在上述磨粒图片处理所得数据的基础上,又得到了不同种类的磨粒与之对应特定的形态特征和纹理特征之间的关系,并进行基于量子粒子群算法网络模型的建立,可以对不同种类的磨粒进行识别分类,其识别的准确度要高于基于粒子群算法建立的网络识别模型。