关键词： 中智理论   最近邻算法   粒子群算法   故障诊断   齿轮箱  

摘要： 对齿轮箱振动信号及时准确地进行故障诊断,是降低风机运维成本的关键。基于此,提出了一种基于粒子群优化的中智最近邻算法(PSO-NKNN)。首先,在初始阶段,通过采用小波包分解与重构技术对原始信号进行特征提取,以捕捉信号的能量特征;然后,引入粒子群优化算法对中智最近邻算法进行优化;最后,构建了PSO-NKNN故障诊断模型,并通过QPZZ-Ⅱ平台采集的真实数据进行实验验证。验证结果表明:该方法弥补了中智最近邻算法(NKNN)对“假”隶属度权重分配不确定的缺陷,有效地提高了分类准确度,同时提升了模型的抗噪性。

关键词： 齿轮箱   流固耦合   有效润滑油浓度   综合润滑指数   归一化  

摘要： 为研究机车齿轮箱内部润滑情况、不同因素对内部流场的影响程度,需准确计算齿轮箱浸油润滑中油液的分布。文中基于流固耦合理论,建立机车齿轮箱内部流场的RNG k-ε模型、VOF模型,对浸油润滑齿轮箱进行数值分析,得到准稳态时润滑油分布规律。另外,分析转速、浸油深度、初始油温对齿轮箱内部流场的影响。结果表明,内部油液呈现高速均匀分散分布、低速聚集分布的特点;转速、浸油深度、初始油温的增高,均会引起内部流场有效润滑油浓度的增高,且趋于平缓;在3种因素中,转速的增大对内流场影响最为显著,浸油深度对有效润滑油浓度影响最大,油温对内流场影响最小。对稳态仿真结果归一化处理,得到转速、油量和油温工况的最大综合润滑指数分别为2.48、2.34和2.34,对应转速为1656 rpm、油量为2 h和油温为60℃的工况条件,对齿轮箱浸油润滑提出参考性建议。

关键词： 主动降噪   振动控制   二分法   次级力源   齿轮箱  

摘要： 为解决某家用电器齿轮箱工作时振动响应剧烈、辐射噪声过大的问题,在不影响齿轮箱外部结构尺寸的前提下,文中基于主动控制及二分法原理,利用有限元法与边界元法对次级力源的不同施加位置进行降噪评估。结果表明,将次级力源施加在经二分法所确定的齿轮箱箱体表面处,齿轮箱辐射噪声声压级均值在500Hz~2500Hz频率内为59.619dB,比无控制时降低了8.997dB。这为该类产品的减振降噪研究提供了一定的参考。

关键词： 地铁齿轮箱   螺栓   疲劳强度   应力幅   有限元分析  

摘要： 针对地铁齿轮箱吊杆连接螺栓在运行过程中存在断裂风险的问题,以地铁某型号齿轮箱为研究对象,基于地铁运行的实际情况,建立齿轮箱及吊杆螺栓的力学模型。分别在正转和反转条件下,对齿轮箱启动及短路等典型工况下螺栓的强度进行分析计算,校核其应力幅,并借助有限元软件进行仿真分析。计算和仿真结果显示所选螺栓的强度安全可靠,能够满足地铁车辆在不同工况下的工作需要。为增强螺栓的可靠度和使用寿命,根据计算分析结果提出相关改进措施,为后续研究提供参考。

关键词： 纯滚动啮合   圆弧齿线   啮合线方程   组合齿廓   啮合性能  

摘要： 研究纯滚动圆弧齿线圆柱齿轮数学模型及啮合性能。该齿轮由纯滚动啮合线参数方程控制的预设齿面接触线来控制轮齿的圆弧曲线形状。全齿面由4控制点控制的端面组合齿廓沿预设齿面接触线扫掠形成。圆弧、渐开线和埃尔米特曲线在控制点光滑连接形成端面全齿廓。建立纯滚动圆弧齿线圆柱齿轮基本设计参数和数学模型,完成齿面接触分析和轮齿应力分析,从接触斑痕、最大应力变化和承载传动误差曲线等方面研究啮合性能,并与纯滚动抛物线齿线圆柱齿轮以及齿面修形的传统渐开线斜齿轮啮合性能进行对比。研究结果表明,本文研究的纯滚动圆弧齿线圆柱齿轮具有与纯滚动抛物线齿线圆柱齿轮相似的接触斑痕、齿根最大弯曲应力、齿面最大接触应力以及承载传动误差幅值。同时,与对照组渐开线斜齿轮相比,具有更低的齿根最大弯曲应力、相近的齿面最大接触应力和更大的承载传动误差幅值。

关键词： 齿轮系统   齿背啮合   动态承载接触分析   动态啮合刚度   非线性振动  

摘要： 为更深入地研究齿背啮合对齿轮系统非线性动力学响应的影响,提出了一种考虑齿背啮合的齿面动态接触与系统动力学耦合分析方法。首先,通过分析齿背啮合机理,揭示了齿背啮合与正常啮合的模型差异及相位关系。然后,建立了考虑齿背啮合的齿轮系统动力学模型,并结合齿轮副动态承载接触分析(DLTCA)模型,提出了系统“激励—响应—反馈”闭环的动力学耦合分析方法。该方法不仅考虑了振动位移对齿面动态接触状态的反作用,还考虑了齿侧间隙、齿面误差等因素的影响,可得到更为真实的齿轮动态啮合刚度及系统响应。研究结果表明:齿背啮合主要影响系统降速阶段的振动,对升速阶段的影响并不明显;增大齿侧间隙会增大齿轮系统的主共振转速区间,且系统振动对齿侧间隙变化的敏感度会随着间隙的增大而减小;当齿侧间隙较小时,其主要通过齿背啮合来影响系统的非线性振动特性;齿背啮合不但会改变系统发生混沌的转速,而且会改变同一转速下的混沌状态。该文研究结果可为齿轮系统的非线性动力学控制提供一定的理论指导。

关键词： 航空发动机   燃油齿轮泵   摩擦润滑   空化   综述  

摘要： 燃油齿轮泵是航空发动机控制系统的核心单元,现阶段我国已掌握燃油齿轮泵自主设计能力,且全面覆盖现有发动机控制系统的基本性能指标,如何进一步提升燃油齿轮泵的寿命及可靠性是行业亟需解决的关键问题。在新一代先进航空发动机中,燃油齿轮泵长期服役在高速、高温、高压、低介质黏度极端工况中,其摩擦副润滑失效以及侧板困油空化极易引发燃油泵故障,是制约航空发动机的安全可靠服役的关键难题。本文归纳了长寿命、高可靠燃油齿轮泵设计亟需解决的关键技术,给出了燃油齿轮泵摩擦副材料、润滑机理建模与测试、困油空化及卸荷槽设计的研究进展,结合燃油齿轮泵实际设计难题和未来技术发展,剖析了上述研究中所面临的挑战及问题,为行业研究人员突破燃油齿轮泵的长寿命、高可靠设计提供了指导方向。

关键词： 减速机   齿轮   振动   异常故障   解决策略  

摘要： 减速机作为现代机械设备中广泛应用的独立闭式传动装置,连接着原动机与工作机,其稳定性和可靠性对整条生产线的运行效率具有至关重要的影响。随着机械设备不断向大型化、复杂化方向发展,减速机的工况愈发复杂,面临的振动故障问题也日益凸显。振动故障不仅加速了设备磨损,缩短了使用寿命,还可能对生产安全及产品质量构成严重威胁。基于此,本文首先概述了减速机振动故障的危害,如设备损坏、生产中断、安全隐患等,接着深入剖析了减速机振动故障的多重成因,最后,针对性地提出了一系列解决策略,旨在为相关行业提供有力的技术支持与参考,助力提升设备维护效率与管理水平。

关键词： 风电齿轮箱   载荷   负载效应  

摘要： 风电齿轮箱是风力发电机中的重要部件之一,若其发生故障则会严重影响风力发电机的疲劳寿命和可靠性。该文对风电齿轮箱的载荷规律分析和负载效应进行了系统的文献综述。介绍了风电齿轮箱不同种类载荷规律的研究方法,特别强调了冲击载荷的重要性,提出了基于实测数据应用信号分析和集成学习方法分离载荷的思路;总结了对风电齿轮箱关键部件疲劳寿命有显著影响的载荷种类及负载效应,为准确设计风电齿轮箱并分析其可靠性提供了参考依据。

关键词： 故障诊断   齿轮   多方法协同   演化监测   高采样频率  

摘要： 针对齿轮故障诊断与演化监测问题,提出一种快捷、有效的协同诊断与预警方法。首先,采用小波变换与相关性准则筛选反映齿轮故障冲击特性较强的共振频带;其次,通过Hilbert变换获取包络解调信号,使用自相关滤除噪声干扰;然后,运用倒频谱将包络信号频谱上的一系列边频谱线简化为单根谱线,获取故障特征;最后,构建预警特征量:倒频谱幅值比(Cepstral Amplitude Ratio,CAR),用于表征故障演化趋势。两组高采样频率公开数据集的分析结果表明:相比于其他典型方法和指标,所提协同诊断法得到的故障特征频率对应的谱峰更加清晰,所提指标可更好反映故障演化趋势。