关键词： 9310航空齿轮   真空渗碳   碳浓度   有效渗碳层   工艺参数优化  

摘要： 为了改善航空齿轮的疲劳性能,基于真空渗碳热处理技术,对9310航空齿轮进行热处理强化,采用有限元仿真分析方法,对表面渗碳层的碳浓度分布以及渗碳层深度进行预测,并基于正交实验法优化了真空渗碳工艺参数,最后开展了齿轮真空渗碳试验。试验结果表明:最佳优化工艺参数为渗碳温度960℃,强渗脉冲开始和结束时齿面碳浓度分别为0.84%与1.80%;渗碳后齿面微观组织为针状马氏体,心部微观组织主要为板条状马氏体以及部分残余奥氏体,表面硬度最大值740HV,心部硬度最大值402HV;优化后的工艺参数能够有效提高渗碳层深度以及标准点碳浓度,相比优化前渗碳层标准点碳浓度提高了21.2%。

关键词： 弧齿锥齿轮   精确齿面   模态分析   行波共振  

摘要： 以某航空发动机弧齿锥齿轮系统为研究对象,提出了一套锥齿轮系统级行波共振特性分析方法。基于设计参数和加工参数,创建具有精确齿面的弧齿锥齿轮副三维模型;对弧齿锥齿轮系统开展静力学分析,保证齿轮副接触正常;对弧齿锥齿轮系统进行预应力模态分析,得到齿轮系统的模态特性;基于行波共振理论,进行锥齿轮系统行波共振预测;通过预测结果与试验结果的对比,判断行波共振预测的准确性和有效性。结果表明,理论分析与试验结果具有较好的一致性,研究为弧齿锥齿轮系统的行波共振预测提供了有价值的参考方法。

关键词： 风电法兰   有限元模型   疲劳寿命分析   摩擦因数   高强度螺栓  

摘要： 大兆瓦风机主轴-齿轮箱法兰连接受倾覆力及其他交变载荷的作用,极易产生疲劳破坏。文中建立了考虑倾覆力耦合作用的法兰连接有限元数值模型,分析了特定工况下法兰连接各部件应力场分布规律;通过GH-Bladed获得主轴实际转矩变化数据,根据雨流计数法计算得到了主轴和螺栓多种工况下载荷-时间历程曲线,基于Brown-Miller准则并结合材料的S-N曲线,使用FE-SAFE给出了不同预紧力条件下主轴和螺栓的疲劳寿命,疲劳分析结果表明:随着预紧力的减小,主轴的疲劳寿命大于螺栓的,螺栓在风机运行过程中更容易发生疲劳破坏。基于VDI2230规范,结合法兰界面涂层增摩工艺,得到了法兰界面摩擦因数、螺栓预紧力与法兰结构疲劳寿命的理论模型。该研究对于大兆瓦风机主轴-齿轮箱法兰连接结构设计和疲劳寿命提升具有一定的指导意义。

关键词： 高速列车   车轮扁疤   传动齿轮  

摘要： [目的]车轮扁疤会引起列车传动齿轮振动加剧,因此有必要研究车轮扁疤对高速列车传动齿轮的振动动态特性影响。[方法]基于多体动力学理论和某高速列车传动齿轮的技术参数,构建弯曲-扭转-轴向耦合斜齿轮和车轮扁疤的高速列车整车动力学模型;对不同扁疤长度下,高速列车传动齿轮的动态特性,大、小齿轮接触面间的最大接触应力,以及齿轮传递误差进行了计算与分析。[结果及结论]当车轮扁疤长度为0~30 mm时,高速列车大、小齿轮的振动加速度增长不明显;当车轮扁疤长度为30~60 mm时,高速列车大、小齿轮的振动加速度急剧增加,大、小齿轮间的最大接触应力由630 MPa增加至了1250 MPa,增长了2.08倍;随着车轮扁疤长度的增加,齿轮动态传递误差呈现增加的趋势;当车轮扁疤长度为0时,齿轮动态传递误差最大值为9μm;当车轮扁疤长度为60 mm时,齿轮动态传递误差最大值为72μm,齿轮传递误差增加了8倍。

关键词： 齿轮加工数控刀具   磨损机理   寿命   预测  

摘要： 数控加工作为现代制造业中重要的加工方式,刀具磨损与寿命管理一直是工程技术领域的重要课题。有效的刀具管理策略可以显著提高加工效率、降低成本、优化加工质量,并对环境保护具有重要意义。因此,对数控加工过程中刀具磨损与寿命管理策略展开深入研究,将为推动数控加工技术的发展和实现可持续制造提供重要支撑。分析了数控加工过程中刀具磨损与寿预测策略。

关键词： 齿轮箱   复合故障   随机森林算法   多通道   证据理论  

摘要： 针对齿轮箱复合故障特征难于提取,诊断缺乏自动识别性,且单通道往往无法全面表征故障信息等问题,提出一种基于随机森林与证据理论相融合的多通道齿轮箱复合故障诊断方法。首先通过小波包变换对各通道复合故障信号进行分解,得到故障信号的特征向量;之后引入一种新的特征集组合框架构建针对不同故障的特征数据集,通过随机森林算法划分单个分类模型;接着综合考虑各分类模型,合成每个通道下的集成分类器,并提出一种新的迭代自更新策略不断完善分类器的性能;最后设计一种基于Lance距离的改进D-S证据理论算法,该算法采用Lance距离来度量各空间证据间的证据距离,并构造Lance矩阵,由此获得相似度矩阵来衡量各证据体间的相似程度和支持度,通过计算各通道的敏感度权重系数进行BPA修正,获得最终的诊断融合结果。通过齿轮箱试验平台进行算法验证,结果表明该方法能有效识别出复合故障中包含的每类故障,并能全面融合不同通道的故障冗余信息,实现齿轮箱复合故障的精确诊断。

关键词： 高速齿轮   喷油润滑   计算流体力学   齿轮挡板  

摘要： 高速齿轮箱内的复杂流场通过影响齿轮喷油润滑特性,进而影响传动系统的传动效率和工作性能。针对高速齿轮箱复杂流场及挡板结构带来的影响等问题,开展了高速齿轮喷油两相流场及润滑特性研究。基于计算流体力学方法,建立高速斜齿轮喷油润滑两相流场分析模型,分析了两相流场分布特性;在此基础上,研究了喷油参数(如喷油速度、喷油夹角、轴向角度)以及齿轮挡板对喷油润滑特性的影响规律。结果表明,高速斜齿轮喷油润滑时,表面油液有偏斜现象;通过提高喷油速度或增加正轴向角度,可以改善油液偏斜现象,提高润滑效果;齿轮挡板对油液起着导流作用,其中,设置轴向挡板有利于增加齿面的油液。为高速齿轮箱两相流场分布特性研究及喷油润滑优化设计提供了依据。

关键词： 自动化立体库   备件管理   研发制造   产业升级   空间利用率   精准管理   技术创新   维修专业  

摘要： 为实现降本增效,确保物资高效流通,某高端风电齿轮箱研发制造及维修专业企业引入重载自动化立体库,从而有效解决了风电齿轮箱维修中的场地与效率问题;同时,通过搭配数字孪生系统,实现精准管理,使空间利用率和运维效率得到大幅提升。该项目的成功实施,为风电新能源行业的技术创新与产业升级树立标杆。

关键词： 齿轮油   含氮硼酸酯   磨斑直径偏大   风机齿轮  

摘要： 风电场运行中齿轮油磨斑直径偏大,经分析主要是抗磨添加剂缺失导致,因此将含氮硼酸酯抗磨剂应用于齿轮油中,考察其添加方式、用量以及稳定性。结果表明在运行齿轮油中添加1.5%含氮硼酸酯,齿轮油磨斑直径可减小约20%,且对油品的其他性能无不良影响,同时加入含氮硼酸酯的油品经过开口杯老化试验后,齿轮油表现出良好的热稳定性。

关键词： 风力机   齿轮箱   故障诊断   特征提取   信号分类   算法匹配   支持向量机  

摘要： 针对风力机齿轮箱故障诊断的特征提取过程,提出基于振动信号最优特征提取算法的风力机齿轮箱SVM故障诊断方法。首先,分析3种主要特征提取算法各自适应性高的信号类型;然后,根据不同类型信号所具有的信号特性,利用信号分析对传入的振动信号进行特性提取并分类,将不同类别信号与适应性高的特征提取算法进行匹配,实现振动信号的最优特征提取;最后,将匹配算法与支持向量机模型结合实现故障诊断。对实际采集的3种齿轮故障信号进行测试与验证,结果表明该方法可有效进行最优特征提取与算法匹配,相比未经过匹配算法具有更高的故障诊断准确率。