关键词： 集合经验模态分解   故障诊断   改进时序灰度图   深度学习  

摘要： 针对齿轮箱实际工作环境复杂、传统方法提取特征以及灰度图提取特征性能不足,提出了一种基于改进时序灰度图和深度学习的齿轮箱故障诊断方法。用EEMD(ensemble empirical mode decomposition)将振动信号分解为若干个本征模态分量(IMF)后,通过累计均值准则将IMFs划分为高频和低频分量,其中高频分量采用小波阈值降噪进行处理;重构降噪后的高频IMFs与低频IMFs,并利用灰度图方法对重构信号进行编码。将二维改进时序灰度图送入卷积神经网络进行训练,以发挥卷积网络对图片特征提取优势,并由混淆矩阵显示结果。最后将模型结果和不同灰度图与传统诊断方法进行对比。结果表明:相对于普通灰度图、全局去噪灰度图,所提方法对齿轮箱故障诊断准确率分别提高4、1.8个百分点,且收敛速度明显加快;相对于BP神经网络以及ELM诊断方法,所提方法对齿轮箱故障诊断准确率显著提高。

关键词： 高速齿轮泵   端面摩擦副   复合织构   液动润滑   结构优化  

摘要： 针对航空外啮合齿轮泵齿轮端面摩擦副磨损严重的问题,在齿轮端面开设仿特斯拉阀型槽和椭圆孔组合的新型复合织构以改善润滑特性。基于流体动力润滑理论和有限元仿真计算方法建立齿轮织构端面摩擦副的润滑理论分析模型,分别在有无织构条件下仿真分析了端面液膜内流体的压力分布和速度分布,研究了工况和结构参数对齿轮端面开启性和密封性的影响规律。结果表明:织构产生的流体动压力可使齿轮端面摩擦副非接触运行,对减摩增效具有积极作用;综合考虑齿轮端面摩擦副的开启性和控漏性,织构结构参数即槽深取7~9μm、高度差取5~6μm、倾斜角取0°~10°、形状因子取0.4~0.5为宜。

关键词： 高速列车   齿轮箱   可靠性分析   GO-FLOW法   FTA法   健康评估  

摘要： 针对传统FTA无法对有反馈、多状态、有时序系统进行可靠性计算的问题,提出了一种基于GO-FLOW法的某型高速列车变速箱的可靠性分析方法。首先,根据齿轮箱的工作原理和结构逻辑,确定了操作符的类型并建立了齿轮箱系统的GO-FLOW图模型。其次,修正共因故障后计算齿轮箱成功概率并绘制齿轮箱的健康变化规律曲线。最后,对比GO-FLOW与FTA的分析结果可知,GO-FLOW法在齿轮箱健康评估应用中高效可行,且具有时序性。同时,该方法减少了计算量,为维修维护高速列车齿轮箱系统和提升其健康管理水平提供了一定的理论指导作用。

关键词： 磁场调制   磁齿轮   拓扑结构   评价指标   研究方法  

摘要： 磁场调制型磁齿轮突破传统磁齿轮的拓扑结构限制,同轴式结构极大地提高永磁体利用率,除具有传统磁齿轮无接触、无磨损、无需润滑、噪声小和过载自我保护等优点外,输出转矩大、转矩密度高,可广泛应用于航海、风电、石油化工等众多领域。在简单回顾传统磁齿轮机构发展,简述磁场调制型磁齿轮工作原理的基础上,介绍并比较各类径向、轴向调磁和相交轴磁齿轮机构转矩特性等,梳理磁齿轮相关研究采用的计算方法和优化方法,对比分析不同类型磁齿轮的转矩密度、齿槽转矩、损耗和温升等性能指标,最后总结阐述磁场调制型磁齿轮在磁齿轮复合电机等领域及极地寒冷等环境的应用前景,对磁齿轮未来重点研究领域进行展望。

关键词： 高精度齿轮   加工工艺   传动系统   效率   可靠性  

摘要： 齿轮作为机械传动系统中的重要组成部分,对于提高传动系统的效率和可靠性至关重要。在现代工业领域,高精度齿轮的需求越来越高,对齿轮加工工艺提出了更高的要求。通过对齿轮的重要性和应用领域及齿轮加工的现状和挑战进行了总结,阐述了高精度齿轮加工的关键技术,并对相关研究成果进行分析和研究,旨在为高精度齿轮加工技术的进一步提升提供参考和指导。

关键词： 滑油泵   气塞   防气塞设计  

摘要： 气塞会导致摆线滑油泵不供油,影响泵的正常工作,严重时可能导致滑油泵零件磨损,大大缩短滑油泵的使用寿命。结合实际,论述滑油泵气塞原因、防气塞设计等,以期为后续泵类产品设计提供参考和借鉴。

关键词： 数字化制造技术   齿轮传动系统   齿轮制造   表面光洁度   CAD设计   协同作业   影响探析   材料优化  

摘要： 本研究深入探讨了数字化制造技术对齿轮传动系统性能的动态影响。通过采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)加工和数控机床制造样品,并经过试验测量得到了关键数据,包括齿轮的几何参数、表面粗糙度以及材料特性[1-3]。观察实验结果可以看出,数字化制造技术在齿轮制造中呈现出显著优势,CAD设计的高精度和CAM加工与数控机床的协同作业使得数字化制造的齿轮在表面光洁度和尺寸精度上明显优于传统加工。本文分析了制造精度、材料优化和工艺优化等关键因素,揭示了数字化制造对齿轮传动系统性能提升的实质性影响[4-5]。这一研究不仅为齿轮制造提供了科学的实验基础,也为数字化制造技术在工程制造中的应用提供了深刻的专业见解。

关键词： 同轴磁性齿轮   空程   背隙   扭转刚度  

摘要： 机器人用同轴磁性齿轮受其固有特性的限制,目前难以直接应用于工业机器人,其力矩密度、传动比、空程、背隙和扭转刚度、稳定工作区等关键基本特性的研究尚存不足。为此,以国家标准规定的型14谐波齿轮性能为参考对象,采用类比的方法,运用相关电磁学理论,对与其同等空间大小的同轴磁性齿轮相关性能及其数值计算方法、稳定性以及伺服电动机和同轴磁性齿轮的一体化集成技术进行了研究和对比,指出了扭转刚度不足是制约同轴磁性齿轮用于机器人的关键因素,明确了未来机器人同轴磁性齿轮伺服控制的研究重点。

关键词： 内部激励   振动噪声   齿轮箱   无限元法   无反射边界法   模态  

摘要： 目的研究齿轮箱体在内部激励下的传动稳定性和振动噪声的产生、传播和辐射规律。方法考虑时变刚度、误差激励等因素对齿轮系统的影响,利用集中参数法建立齿轮传动纯扭转动力学模型。结合MATLAB数值计算,从动态啮合力入手,分析振动噪声在内部动态激励作用下的时域和频域特征。建立齿轮箱体有限元模型,进行模态分析和频率响应分析。以动力学分析结果为边界条件,分别利用声学无限元法和无反射边界法进行齿轮箱振动噪声仿真。结果获得了2000Hz内的固有频率、振型和频率响应曲线,结合振动峰值频率,对齿轮箱的振动情况进行了预测。得到了齿轮箱在无界声场中的辐射声功率级曲线、场点声压级曲线、声指向性和声压级云图,并对声学无限元法和无反射边界法的计算结果进行了对比,得到了二者的最佳适用条件。结论齿轮箱内部动态激励具有明显的周期性和冲击性,齿轮传动过程中含有较多的啮合频率和二倍频成分。齿轮箱上下表面为薄壁结构,振动比较明显,是各阶振型发生振动的主要部位。箱体在低阶模态下为单一振型,在高阶模态下出现多种振型耦合的现象。无限元法计算时间较长,但在近场分析时精度较高,适用于近场声学问题分析。无反射边界相比于无限元法耗费更少的计算时间,远场分析的精度更高,适用于高频、远场声学问题分析。

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。