关键词： 时变啮合刚度   齿轮修形   齿轮加工方法   直齿圆柱齿轮  

摘要： 针对精密齿轮的综合修形,建立了考虑耦合修形的时变啮合刚度优化分析模型(IAM)。在实际修形参数设计的基础上,推导了齿向鼓形修形和齿廓修形的齿面方程,提出了两种综合修形方法,给出了标准直齿圆柱齿轮、齿向鼓形齿轮、齿廓修形齿轮和综合修形齿轮时变啮合刚度的计算方法。该模型不需要依赖有限元法来确定相关系数,将该模型与已有模型进行了比较,并用有限元法进行了验证。结果表明,该模型在齿向鼓形修形、齿廓修形和综合修形的计算中具有较高的精度和计算效率。

关键词： 数值模拟   热流固耦合   淬火   螺旋锥齿轮  

摘要： 基于热流固耦合模拟,对45钢螺旋锥齿轮淬火冷却过程进行数值模拟,研究淬火介质流速对淬火结果的影响。结果表明,热流固耦合模拟和传统模拟的冷却曲线与试验测量的最大相对误差分别为9.2%和7.4%,且更加准确地预测淬火介质流动情况下的温度分布,验证了该方法的准确性和便利性。当入口流速为2 m/s时,硬度达到最大值52.0 HRC,且残余应力主要为有利的压应力。

关键词： 飞秒激光   面齿轮材料   流体力学模型   烧蚀形貌特征  

摘要： 在分析研究飞秒激光精微加工面齿轮材料18Cr2Ni4WA机理的基础上,提出一个综合考虑表面张力、Marangoni力、浮力、重力和蒸气反冲压力等多种因素的流体力学模型,描述固液相变和气液相变的过程。通过模型仿真和试验,研究飞秒激光不同脉冲数、能量密度和重复频率对烧蚀凹坑深度和边缘形貌的影响。研究结果表明,随着激光脉冲数和能量密度增加,凹坑深度增大,烧蚀凹坑边缘均有不同程度的凸起;随着激光重复频率增加,烧蚀线凹槽深度增大,当重复频率为300 kHz时,烧蚀形貌较好;当重复频率为500 kHz时,烧蚀线凹槽内有较多熔融堆积物,烧蚀形貌较差。这些研究成果为改善飞秒激光精微加工面齿轮材料表面形貌质量提供了依据。

关键词： 小齿轮   密封   动静密封圈  

摘要： Φ4.8 m×72 m水泥回转窑小齿轮与齿轮罩两侧采用盘根密封结构,漏油严重。在齿轮罩里面增加动、静密封圈,引导油回流到油池,解决了漏油问题。

关键词： 直纹面   共轭小齿轮   齿面偏差   敏感矩阵   滚齿加工   齿面承载接触分析  

摘要： 针对直纹面面齿轮与圆柱齿轮不满足共轭关系而限制其在小传动比应用场合的情况,提出与直纹面面齿轮共轭的小齿轮及其滚齿加工方法。首先建立了直纹面面齿轮及其共轭小齿轮的齿面方程,获得共轭小齿轮相比圆柱齿轮的齿面偏差形貌;随后推导了阿基米德齿轮滚刀的齿面方程,并根据滚齿加工运动坐标系和啮合原理建立了圆柱齿轮的数学模型;在滚齿加工圆柱齿轮的运动基础上,通过增加滚刀的径向移动和工件的附加转动使滚刀切削刃逼近共轭齿面,附加运动由泰勒多项式表示,通过建立敏感矩阵方程并采用奇异值分解法迭代求解方程获得附加数控运动多项式系数,最后获得数控加工齿面;为评价直纹面面齿轮副的传动性能,进行了齿面承载接触分析,并与传统面齿轮-圆柱齿轮副进行了对比。研究结果表明:相同参数下,直纹面面齿轮副与传统面齿轮副的承载性能基本相同,完全能够代替传统面齿轮副传动;数值算例和仿真加工对该方法的验证表明,其数值算例误差不超过1μm,仿真结果误差不超过6μm,证明了该方法的可行性和准确性。

关键词： 磷化   齿轮失效   凹坑   锈蚀  

摘要： 齿轮磷化是齿轮常用的一种表面处理方式。某型变速器磷化后齿轮在极限性能试验及耐久试验过程中发生了齿轮轮齿折断及齿面剥落的失效现象。通过宏观及微观形貌测试,发现齿面有直径50μm以上,深度50μm左右的凹坑;通过工厂现场调查及后续试验分析,确定是齿轮流转过程中发生锈蚀导致齿面凹坑,继而在磷化过程中保留凹坑,最终导致齿轮试验中失效。

关键词： 环面蜗杆传动   啮合几何学   媒介齿轮   误差敏感性  

摘要： 环面蜗杆传动因其多齿啮合特性而具有承载能力强等优势,但其约束数相应增加,对制造误差及装配误差更为敏感。为降低重载环面蜗杆传动的误差敏感性,提出了一种修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动。构建渐开线齿轮与媒介齿轮及环面蜗杆三者之间的啮合几何学模型,建立了传动副空间点接触局部共轭接触分析方法;通过数值分析及有限元仿真分析,揭示了修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动啮合特性的变化规律。结果表明,该新型环面蜗杆传动具有较低的误差敏感性,同时保持了高载荷下的承载能力。针对某人机交互7000 m自动化钻机重载机器人回转关节,研制了修正型渐开线包络环面蜗杆传动减速器样机,并进行了相关性能试验,验证了理论分析的准确性。

关键词： 齿轮故障诊断   伪标签学习   抗噪性   协同训练  

摘要： 为解决在工业大数据条件下,有标签样本少导致机械故障诊断准确率低的问题,提出了一种半监督神经网络模型。该方法采用协同训练的方式,从时域和频域两个维度训练教师网络(T),将无标签数据转化为高质量的伪标签数据。再利用转化后的伪标签数据训练学生网络(S),通过对数据进行评判和计分,避免网络过拟合。最后通过得分函数,对伪标签数据进行阶梯筛选成为有标签数据。齿轮故障诊断结果表明:TS网络在仅有少量有标签数据的情况下,故障分类准确率达90.31%,与其他半监督方法相比,准确率高出15%~20%。在信噪比(SNR)为5、0、-5的条件下,模型可以达到86.81%、78.00%、52.78%的诊断准确率。

关键词： 外啮合齿轮泵   泄漏量预测   变分模态分解   麻雀搜索算法   长短期记忆网络   性能退化  

摘要： 预测齿轮泵泄漏量的变化趋势有助于定量分析其性能退化过程。变分模态分解(Variational Modal Decomposition, VMD)方法对齿轮泵原始泄漏量数据进行变分模态分解,得到本征模态函数IMF,提出一种结合麻雀优化算法(Sparrow Search Algorithm, SSA)和长短期记忆神经网络(Long-Short Term Memory, LSTM)的模型,建立VMD-SSA-LSTM模型预测齿轮泵泄漏量的变化情况,并对每一个分量进行单独预测,最后将预测结果进行叠加,获得完整的预测结果。通过对比不同时间段预测结果可知,VMD-SSA-LSTM模型较单一的LSTM模型预测结果的平均相对误差最高可减小25.2%,能够完成对泄漏量的有效预测。研究结论可为齿轮泵性能衰退的定量预测提供理论支持。

关键词： 内啮合齿轮泵   润滑脂   端面间隙   数值模拟   间隙流场  

摘要： 端面间隙泄漏是内啮合齿轮泵的主要泄漏方式,且润滑脂具有黏温和剪切特性。该文采用数值模拟的方法探究内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙流场与温度及间隙大小关系。得出润滑脂在间隙中呈层流状态,且温度越高,端面间隙越大,间隙流场流速越快;剪切速率越靠近间隙中心处剪切速率越低,壁面处剪切速率最高。