齿轮是机械传动中最重要的零部件之一,被广泛应用于各类军用和民用机械装备中.国防工业的发展对齿轮传动的使用寿命、传动效率、可靠性等都提出了越来越高的要求.齿轮在服役使用过程中经常发生齿轮的失效,失效的模式多为轮齿齿面的疲劳点蚀和根部疲劳断裂,失效的现象严重影响了装备的传动性能以及可靠性.引起这两种失效的主要原因是工作过程中的疲劳,而残余应力是引起疲劳失效的主要原因之一.由于齿轮的形状复杂,轮齿空间狭窄,传统方法很难准确、快速地进行齿轮残余应力的测量.提出了利用超声临界折射纵波测量齿轮残余应力的方法,研究了临界折射纵波在齿面及齿根附近的传播规律、设计了用于齿轮残余应力测量的传感器和自动化测量装置.研究结果表明,采用超声临界折射纵波法能够实现齿轮残余应力的准确、快速测量.