关键词： 捷克传统企业   齿轮加工   斯图特   生产速度   S41  

摘要： 捷克传统企业Wikov是全球知名的高品质齿轮和变速箱制造商。依靠斯图特新一代数控万能外圆磨床S41,其生产速度提高了多达60%。在位于捷克共和国赫罗诺夫(Hronov)的Wikov Museum里,一个又一个传奇故事鳞次栉比,被打磨得光亮如镜:一辆火红色的Wikov 7/28赛车只是其中的瑰宝之一。

关键词： 故障诊断   风电齿轮箱   灰狼优化-支持向量机   时域分析   信息融合  

摘要： 为提升风电机组运行效率并优化运维成本,将时域特征指标分析技术与多传感器信息融合策略相结合,提出一种基于灰狼优化(Grey wolf optimization,GWO)算法-支持向量机(Support vector machine,SVM)的风电齿轮箱状态监测方法。首先计算了表征振动能量的不同时域统计特征值,采用并行叠加方式进行特征级和数据级融合得到信息融合矩阵。在此基础上建立了基于GWO-SVM的故障诊断分类模型。为验证模型性能,使用QPZZ-Ⅱ旋转机械振动试验台所采集的齿轮箱实测数据对本文所提方法进行验证分析,结果表明该方法明显优于其他传统方法,其在分类诊断准确率上展现出显著优势。

关键词： 地铁车辆   齿轮箱油   延长寿命   装车试验  

摘要： 地铁转向架齿轮箱是地铁车辆牵引系统的关键部件,与地铁运行的可靠性、平稳性和安全性密切相关。随着城市轨道交通运行里程的攀升,为提高润滑管理水平,在保障安全润滑的前提下实现降本增效,各城市地铁公司开始研究齿轮箱油延长换油周期的议题。针对地铁转向架齿轮箱的工况特点和润滑需求,研制了城轨齿轮箱专用油,并在某一线城市地铁公司T号线两列车上开展地铁转向架齿轮箱的25万km延长寿命装车试验。行车试验中定期采样跟踪分析,结果表明城轨齿轮箱专用油具有优异的综合性能,能够为地铁车辆提供安全润滑保障,助力科学延长换油周期。

关键词： 轮坯拼合齿轮   内应力   附加力矩   齿轮毛坯变形   轮坯弯曲变形   力矩面积法  

摘要： 针对剖分式等基圆锥齿轮加工过程中的变形问题,从齿轮毛坯材料、残余内应力和齿轮毛坯设计等方面,对齿轮毛坯加工过程中附加应力的变化情况进行了研究,提出了一种力矩面积法,推导了弯曲变形时齿轮毛坯的计算公式,建立了轮坯拼合齿轮毛坯整体变形的计算模型。首先,建立了齿轮切削内部附加应力和附加扭矩的数学模型,并依据力矩面积法,推导了弯曲变形时齿轮毛坯的计算公式;然后,结合时变刚度,得到了齿轮毛坯变形的数学模型,并对齿轮毛坯变形进行了投影分析;最后,基于齿轮毛坯变形投影的累积效应,建立了拼合齿轮毛坯整体变形的计算模型,并通过有限元模拟、变形计算和实际加工测量实验,对变形计算模型的正确性进行了验证。研究结果表明:在等基圆锥齿轮的轮坯切齿加工过程中,轮坯底平面的平面度由未切齿前的0.035 mm增长为0.053 mm,证明轮坯发生了弯曲变形;完成切齿后的轮坯两端面的夹角比未加工前减小了0.006°,证明轮坯发生了开口变形;完成切齿后的轮坯左端面的垂直度由未切齿前的0.003 mm增长为0.026 mm,而右端面的垂直度从0.029 mm减小为0.017 mm,证明轮坯发生了扭转变形。该变形计算模型可以为后续剖分式齿轮加工方面的研究提供借鉴和参考。

关键词： 同轴磁性齿轮   有限元仿真分析   直线模型   设计简化   磁场调制  

摘要： 为解决同轴磁场调制型磁齿轮在进行仿真设计时,模型计算量大及磁化方向设定工作繁琐的问题,提出一种采用直线模型代替原有常规圆环模型的简化设计方法。基于磁齿轮各部分结构和磁场的周期性,简化建模工作和减少仿真分析的计算量,结果表明:直线结构相较于圆环结构,充磁坐标系设定数量减少85%以上,磁齿轮的内环磁极数量超过4对时,单模型进行有限元分析的时间明显缩短,并且提升效果随磁极数量增加而更为显著。

关键词： 非集成式电驱动桥   齿轮疲劳   等效疲劳损伤模型   试验方法  

摘要： 本论文基于等效疲劳T-N损伤模型,深入研究非集成式电驱动桥齿轮疲劳试验方法。通过整合转换QC/T 533-2020《商用车驱动桥总成》与QC/T 1022-2015《纯电动乘用车用减速器总成技术条件》中的疲劳寿命参数,使其适用于非集成式电动驱动桥。进而提出一种在三电机台架上快速测定非集成式电驱动桥齿轮疲劳寿命的试验方法,为提升电驱动桥齿轮疲劳寿命、缩短试验周期提供理论依据与技术支撑。

关键词： 滑动频率   20CrMnTi合金钢   损伤机理   界面响应   有限元分析   摩擦磨损   摩擦系数   应力集中  

摘要： 阐述不同滑动频率对车用20CrMnTi齿轮合金钢在干态和油液工况下的摩擦磨损行为及损伤机理的影响机制,旨在为车用齿轮合金钢在实际服役工况中的磨损行为提供理论依据及技术支持。采用球-平面接触模型,结合自主研制的往复滑移式摩擦磨损试验装置,模拟齿轮在真实工况下的摩擦环境,选取10、15和20 Hz三种典型滑动频率,分别在常温干态和浸泡于车用变速箱润滑油中的润滑状态下开展对比实验。同时,基于实验结果及相关摩擦学理论,利用有限元分析技术揭示各磨损工况下损伤界面的动态响应机理,并采用传统的Archard模型预测其损伤演变规律。研究结果表明,所有磨痕均呈近似圆形,边缘区域存在明显磨屑堆积,二维轮廓图均呈典型的U型凹陷特征,说明试样表面主要处于完全滑移接触状态。进一步的磨损深度测试结果表明,在干态和油液润滑磨损工况下,最大磨损深度均出现在滑动频率为15 Hz时,对应最大磨损深度分别约为5.09和3.86μm。干态磨损表面出现明显剥落坑和犁沟,反映出剧烈的机械磨损过程;而油液下的损伤表面则相对平整,局部磨损轻微,润滑油的存在有效减缓了材料表面的损伤累积。研究还发现:滑动频率的升高会导致界面摩擦系数逐渐减小,且油液润滑状态下的摩擦系数显著低于干态条件;滑动频率在一定范围内对磨损行为具有非线性影响,润滑介质的存在显著改善了材料的耐磨性能。研究滑动频率对磨损行为的影响,对于提升车用齿轮合金钢在复杂服役环境中的稳定性和可靠性具有重要的指导意义。

关键词： 齿轮   9310钢   热处理仿真   渗碳   变形  

摘要： 螺旋锥齿轮在热处理过程中的控制要点较为复杂。首先,必须确保产品的冶金质量,包括渗碳层碳浓度分布、渗碳层深度以及表面硬度等参数,以满足产品预期使用的抗疲劳和抗磨损性能要求;其次,需精确控制产品的热处理变形精度,确保淬火后各渗碳部位能够进行精准的机加工和均匀磨削,避免因磨削不均匀引发的质量波动。针对9310钢制螺旋锥齿轮的热处理质量控制进行了仿真模拟研究,基于Simufact对齿轮的热处理工艺进行模拟仿真计算,并结合材料标定、模型建立、仿真计算及样件验证分析等手段,实现了工艺的快速优化。试验结果表明,经过热处理加工的样件在冶金质量和热处理变形方面均达到了技术要求,可为后续热处理变形控制工艺的优化提供新的研究思路。

关键词： 悬挂式单轨   齿轮传动系统   例行试验工装   结构设计  

摘要： 文章针对某新型悬挂式单轨齿轮传动系统研制了专用例行试验工装,并从试验台布局和产品结构形式等多方面考虑设计制定了一种工装方案,通过分析齿轮箱的啮合频率及模态仿真避免了工装-齿轮箱系统的共振问题。通过对齿轮箱热平衡试验中的温度及振动进行监测,表明轴承温升平稳,无异常振动,该试验系统整体性能良好。该工装结构的设计也充分考虑了加工工艺性及操作便捷性,具有良好的经济价值,应用于现场试验良好,可以满足批量生产需求。

关键词： 人字齿轮传动系统   动态啮合力   多体动力学   刚柔耦合动力学模型   动态响应特性   频谱   轴线倾斜   偏心误差  

摘要： 为掌握服役过程中,人字齿轮传动系统的动态响应特性,以某人字齿轮传动系统为研究对象,对动态啮合力和箱体振动响应进行了仿真分析和实验研究。首先,依据人字齿传动系统的基本参数和结构,采用了多体动力学方法,建立了“箱体-轴承-轴-齿轮啮合作用”的刚柔耦合动力学模型;然后,将输入条件和约束条件添加到所建模型中,对模型进行了动力学仿真,得到了箱体的振动响应频谱,其与现场实物测试结果吻合较好,验证了模型的准确性;最后,利用上述模型研究了偏心和轴线倾斜情况下人字齿传动系统的动态响应,两种误差均会引起齿轮啮合力的低频波动,并分析了齿面修鼓对其影响。研究结果表明:轴线倾斜引起的波动主要是转频谱线,偏心引起的波动产生了非转频谱线,且该谱线频率与齿轮的重合度有关;偏心或轴向倾斜引起的波动左右齿面相差180°,存在相互抵消现象,非啮合频率的箱体振动响应没有明显表现;齿面修鼓可以明显降低齿轮啮合引起的振动,轴线倾斜误差情况下,振动从1433 mm/s^(2)下降到1207 mm/s^(2),偏心误差情况下,振动从1444 mm/s^(2)下降到1218 mm/s^(2)。该研究成果可为人字齿传动系统的减振避振和实现低噪声设计提供一定理论基础和技术支撑。