关键词： 酿酒行业   酒甑起盖机   齿轮结构   设计优化  

摘要： 在白酒酿造这一承载着深厚文化底蕴的传统行业中,酒甑起盖机作为酿酒过程中的重要辅助设备,其性能直接关系到生产效率与安全。随着酿酒工艺的不断进步,传统起盖方式已难以满足高效、安全、低维护成本的需求。因此,本研究针对传统起盖方式的不足,提出了利用齿轮结构对酒甑起盖机进行设计优化的方案。研究结果表明,齿轮结构起盖机在提升生产效率、降低劳动强度、改善工作环境及增强安全性等方面具有显著优势。该设备的推广应用将促进酿酒行业的转型升级,为酿酒企业的可持续发展提供有力支持。

关键词： 快速建模   计算机视觉   特征提取   边缘识别   齿轮结构  

摘要： 针对渐开线齿轮建模难度大，时间成本高等问题，研究实用性好、准确率高、建模速度快的算法，具有重要的工程应用意义。本文基于计算机视觉中的图像增强和边缘识别技术，提出标准直齿圆柱齿轮的轮廓特征提取方法和建模流程，仅需提供清晰的齿轮图片，即可实现复杂齿轮结构的快速建模。基于Abaqus软件提供的Python二次开发接口，对基于计算机视觉技术建立的齿轮模型与传统CAD软件建立的相同齿轮模型进行相同工况、相同网格尺寸的有限元分析，结果表明：基于计算机视觉技术的齿轮结构建模时间为10.25s，其中，调用摄像头获取画面、获取轮廓特征和建立模型的用时分别为5.084s、0.028s和5.138s。效率比传统CAD软件提高几十倍；与传统建模软件建立的几何模型相比，此方法建立齿轮几何模型的内孔直径、齿根圆直径、齿顶圆直径等关键特征的误差均小于3%；有限元分析结果绝对误差小于12%。基于计算机视觉的复杂结构建模技术，具有速度快、效率高、准确度高、人力成本低等优点，研究成果可推广应用于其他复杂结构的快速设计及建模，具有较好的应用前景。

关键词： 齿轮结构   填充缺陷   预成形  

摘要： 对于常见的“轮毂-轮辐-轮缘”结构的齿轮模锻件,随着轮毂-轮缘高度差增大,轮毂填充难度就会增大。以轮缘和轮毂同时充满为目标,如何设计合理的预成形成为一个关键要点。通过变换轮毂-轮缘之间的高度差,讨论了平砧镦粗和成形镦粗两种预成形方案。针对一种典型的某型号齿轮锻件,借助于有限元数值模拟软件进行了数值模拟研究,找出了两种预成形方案坯料填充轮毂与轮缘型腔的规律。

关键词： 采煤机   截割部   齿轮   瞬态动力学   疲劳寿命   仿真分析  

摘要： 以MG300/700WD型采煤机为研究对象,分析该采煤机截割部传动系统中的两个关键齿轮,通过有限元分析方法对其进行瞬态动力学分析,确定两个齿轮啮合部位的应力和应变较为集中;同时进一步应用n Code Design Life软件对齿轮疲劳寿命进行分析,确定齿轮啮合部位疲劳寿命最低,约为175 d,与实际情况基本相符,因此初步印证了本次研究的有效性,可为后续的同类型采煤机预防性检修工作提供参考。

关键词： 有限元   齿轮   强度   轻量化  

摘要： 齿轮作为大型机械设备的关键承载部件,往往存在质量过大、局部结构不合理等问题。基于有限元方法建立齿轮的参数化模型,得出强度与模态的耦合分析结果。以齿轮腹板的关键尺寸为设计变量,以最小质量和最小应力峰值为优化目标,构建响应面函数并验证其误差精度。以等效刚度为约束条件,选取合理的搜索算法,得出齿轮的轻量化设计结果。优化结果表明,在最大应力不增大、等效刚度不降低的前提下,齿轮质量可降低22.6%,经济效益和社会效益显著。

关键词： 航空发动机齿轮   时变可靠性分析   单循环高斯过程模型   改进相关性主动学习函数   灵敏度分析  

摘要： 航空发动机作为飞机的心脏,其可靠性直接影响飞机的性能与安全。然而,航空发动机的可靠性研究工作也存在耗时长、投入高、实现困难等特点。其中,航空发动机齿轮传动系统的性能直接影响航空发动机的正常运转,齿轮传动系统可靠性是航空发动机可靠性的关键因素。高可靠性的齿轮传动系统不仅有助于飞机稳定的飞行,还可以减少总体成本。因此,航空发动机齿轮传动系统可靠性研究的开展有利于促进我国航空工业的发展,缩小与国外的差距,打破技术垄断。航空发动机齿轮传动系统在多失效模式可靠性建模、不确定性量化、可靠性评估复杂性等方面存在诸多挑战。 本文主要对航空发动机附件传动系统中传动齿轮进行时变可靠性研究,通过构建时变极限状态函数完成齿轮三种主要失效模式的时变可靠性建模,再基于单循环高斯过程代理模型进行时变失效概率的计算,最后完成齿轮时变可靠性灵敏度分析。本文完成的主要工作如下: (1)针对航空发动机传动齿轮时变可靠性建模中传统方法难以描述时变应力和结构疲劳损伤累积作用的问题,在应力强度干涉模型及损伤累积模型的基础上,提出了一种考虑齿轮多失效模式时变极限状态函数构建方法,并基于构建的多失效模式串联模型,完成了考虑不确定性随机输入变量下航空发动机传动齿轮时变可靠性评估。 (2)针对航空发动机传动齿轮时变可靠性评估计算成本高昂、效率低的问题,提出了一种代理建模方法,并用于时变可靠性评估,该方法结合了单循环高斯过程和改进考虑相关性学习函数的优势,相对其他方法在精度和效率方面表现更为优异。 (3)针对输入变量联合概率密度信息不完全的航空发动机传动齿轮灵敏度分析问题,使用Copula函数描述该结构系统输入随机变量间相关性,完成灵敏度分析。同时考虑输入随机变量间相关性以及多失效模式间相关性,在基于Copula的矩独立灵敏度分析方法的基础上,改进得到一种不完全概率信息下基于Copula的矩独立灵敏度分析方法,并完成了航空发动机传动齿轮灵敏度分析。

关键词： 转动轴   覆膜机   河北省农林科学院   经济作物   专利授权   齿轮结构   节本增效   降低劳动强度  

摘要： 棚室配套小型装备——棚室覆膜机该设备已获得国家实用新型专利授权,专利授权号为:ZL 2018 21789943.7。采取了减速增力的齿轮结构,设计了可固定于棚室设施上的专用支架,通过转动轴转动拉抻棚膜,刹车锁定转轴,保障棚膜被平展、稳妥的覆盖在设施骨架上。有效解决因风引起的纯人工无法覆膜、棚膜平展度不够等问题,规避人工手动拉抻破膜风险,提高了覆膜效率,达到节约人工、降低劳动强度的目的,实现节本增效。

关键词： 广义多项式混沌   最大熵   强度退化   可靠性评估   海上风机  

摘要： 针对结构可靠性评估中多维复杂非线性积分难以求解的问题,以海上风机的齿轮结构为例,提出一种基于广义多项式混沌和最大熵模型的解析计算方法。首先,考虑风载荷对齿轮的疲劳损伤,建立考虑齿轮结构强度退化的时变可靠性模型;其次,基于随机风载和齿轮材料结构的不确定性分布,通过广义多项式混沌展开将原复杂随机模型转化为正交多项式之和的代理模型;在此基础上,利用代理模型的展开系数和正交基函数得结构功能函数的前四阶原点矩,将其作为齿轮结构疲劳可靠性的约束条件,并基于最大熵原理得到齿轮疲劳失效的概率密度函数,采用直接积分的方法求结构可靠性指标;最后,以一台2MW海上风机的齿轮结构为例进行分析计算,验证所提方法的有效性。

关键词： 二维建模   COMSOL   同心式   机器人领域   磁力线分布   Halbach   风力发电   新型传动  

摘要： 永磁齿轮作为一种新型传动机构,在风力发电以及机器人领域有很大发展前景。本文对Halbach同心式永磁齿轮进行了二维建模,使用COMSOL有限元分析软件进行了二维静态以及动态分析,得到了机构的磁力线分布图以及气隙磁密波形。针对Halbach同心式永磁齿轮耦合转矩过低的问题对机构重要几何参数进行了数值优化,并且对优化前后的气隙磁密波形,耦合扭矩进行了对比。结果表明对于几何结构的优化设计可以显著提高耦合扭矩。

关键词： 千分表   摩擦齿轮传动,齿轮传动  

摘要： 千分表以齿轮传动为基本原理,表盘上每小格表示0.001 mm,作为一种万能长度测量工具,主要被应用于零件的内孔、深孔直径及其形状精度的测量或检验。尽管齿轮传动装置有着较高的传动精度和较为广泛的适用范围,但在运转过程中会产生一定的振动、冲击和噪声,且有着较高的制造和安装精度要求。为避免齿轮传动应用缺陷,提出选用摩擦轮来替代齿轮结构传动在千分表中的应用,并对其在精密测量中的可行性进行论证。结果证明:摩擦轮通常被应用于传动精确不高的地方,但其在千分表中想要替代齿轮传动可以通过摩擦轮廓形优化及安装姿态调整的方式来保证精密度,且在安装过程中,工艺简单,无明显空转现象产生。