齿轮是机械设备中广泛使用的重要零件,对齿轮磨损状态的准确评估对确保设备安全有效运行具有重要意义。齿轮磨损产生的磨粒与磨损状态密切相关,对具有非线性、分形特征的磨粒加以定量描述有望揭示齿轮磨损状态与磨粒间的内在规律,实现对齿轮磨损状态的准确评估。本文运用分形理论研究了齿轮磨损状态的定量评估方法。主要内容包括：1.针对评估齿轮磨损状态的重要分形维数：磨粒群群面维数,基于正交实验提出了一种磨粒群群面维数计算的参数优选法。计算结果表明参数优选法能有效提高磨粒群群面维数的计算精度。2.进行了齿轮全寿命周期磨损实验,根据磨损率、磨粒群分形维数、振动信号变化趋势以及工况条件,将齿轮的磨损过程划分成5个阶段。根据齿轮真实磨损状态下的磨粒群分形维数建立了齿轮磨损状态的物元评价模型,并验证了物元模型的正确性。3.利用物元评价模型、振动分析、磨损率、单一磨粒群分形维数评估了齿轮的磨损状态,对四种方法进行了对比分析,结果表明,振动分析对磨损末期由缓慢磨损引起的异常磨损识别率低,磨粒率评估方法无法区分齿轮异常磨损,单一磨粒群分形维数因维数分布范围存在重叠无法实现对齿轮磨损状态的全面评估,物元模型有效地弥补了振动分析、磨损率评估、单一磨粒群分形维数评估的不足,对齿轮不同的磨损状态做出了准确评估。图34幅,表18个,参考文献67