关键词： 风电机组   Copula   齿轮   可靠性   强度退化   传动系统   失效相关  

摘要： 针对风电机组齿轮箱在服役期间的可靠性问题,以2 MW风力机齿轮箱为研究对象,综合考虑齿轮时变啮合刚度与综合误差等内部激励,建立传动系统齿轮-轴-轴承动力学模型,获得恒定载荷下各齿轮副的动态啮合力。引用基于风场风速变化规律的威布尔随机风速作为系统外部激励,结合外部变动载荷与定载啮合力获得变载下各齿轮应力-时间历程。根据零部件主要失效模式,在传统应力-强度干涉模型基础上采用Gamma随机过程,结合齿轮材料的P-S-N(存活率-应力-寿命)曲线对零部件强度退化过程进行模拟。同时考虑到零件失效的相关性,建立系统主要失效模式的功能函数,构建混合Copula模型对零件层面与系统层面的失效相关性进行描述,经过多层嵌套获得齿轮箱系统的动态可靠度。结果表明:在风电机组服役前期时应主要考虑齿轮齿面接触疲劳失效,齿根弯曲疲劳失效主要发生在风力机服役中后期;根据系统可靠性曲线,考虑失效相关结果更符合实际工况。

关键词： 风电齿轮箱   声音信号   故障诊断   耦合调制  

摘要： 针对两级行星一级平行齿轮箱不同位置受损导致的复合故障,提出一种声音信号耦合调制模型,以辅助专家进行故障诊断。当风电齿轮箱发生复合故障时,其特征频率会以调幅和调频的形式影响不同轮系的啮合频率,为此,本文提出了复合故障下风电齿轮箱声音信号幅值耦合调制模型;利用模型参数辨识思路,确定所提耦合调制模型中不同轮系的调幅系数,并通过构建边带能量比指标,用于评价辨识效果;最后,利用声音信号耦合调制模型的重构谱,确定复合故障位置,实现具有辅助性质的故障诊断。实验与现场数据分析表明:用于评价辨识结果的边带能量比指标分别为0.948,0.972,0.977和0.9643,有效说明了模型辨识的有效性,为齿轮箱复合故障自动诊断奠定了基础。

关键词： 故障诊断   齿轮箱   短时傅里叶变换   二维卷积神经网络   支持向量机  

摘要： 为提高齿轮箱故障诊断的有效性和故障识别的准确率,提出一种基于短时傅里叶变换(Short-term Fourier transform,STFT)、二维卷积神经网络(Two-dimensional Convolutional Neural Network,2D CNN)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合的齿轮箱故障识别方法。搭建JZQ250型定轴齿轮箱实验平台,利用加速度传感器获得齿轮箱振动信号,并对振动信号进行短时傅里叶变换得到二维时频图,然后将时频图输入到2D CNN中进行特征信息提取,通过2D CNN前向传播和反向传播对不同类别故障时频图信息进行训练,建立不同类别特征之间更深层次的联系,通过训练集和验证集loss曲线、准确率曲线和t-SNE可视化(t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)多种方法来反映模型训练程度,最后由SVM对故障类型进行识别。通过将所提出的方法与FFT-2D CNN、1D CNN-SVM和2D CNN-SVM对齿轮箱故障识别结果进行对比,本方法故障识别准确率最高,达到97.94%,且提出的方法具有很好的鲁棒性。

关键词： 化学氧化   耐磨性   一次氧化法   二次氧化法  

摘要： 对航空发动机产品大量使用的9310合金钢材料进行不同的氧化工艺试验,研究不同氧化工艺对氧化膜耐磨性能的影响。通过对外观、耐蚀性、厚度、耐磨能力的综合考察,得出结论:采用二次氧化法和添加了亚铁氰化钾的一次化学氧化法(氧化时间100 min)制备的氧化膜的耐磨性良好,相较于常规一次氧化法,氧化膜的耐磨性显著提高且其他性能优异。该方法解决了航空发动机产品在试车以后齿轮咬合面出现局部氧化膜破损的问题,提升了产品质量和使用寿命。

关键词： 电力机车   表面粗糙度   从动齿轮   压装  

摘要： 文章对某型号电力机车从动齿轮压装曲线出现波动的现象,从“人、机、料、法、环、测”等方面进行了研究,初步分析出压装过程中的变化因素,并制定了验证措施。经过分组试验,使用不同型号的刀片加工对应组别的主轮心,测量其表面粗糙度,并对比其压装曲线,验证了不同型号的刀片对主轮心轮座的表面粗糙度有不同的影响,而不同的表面粗糙度也会导致压装曲线有不同的状态,最终确定了引起压装曲线波动的原因,并进行了工艺优化,解决了压装曲线频繁波动的现象,提升了产品质量,有效的保障电力机车运行安全,同时为其他压装类作业提供了参考。

关键词： 双圆弧内齿轮   车齿技术   切削力   螺旋线精度  

摘要： 针对目前双圆弧内齿轮加工难、精度差、效率低的问题,提出了一种采用车齿工艺加工双圆弧内齿轮的方法。根据车齿加工原理,梳理了刀具与工件的相对位置,建立了双圆弧内齿轮车齿加工数学模型;运用Vericut进行双圆弧齿形的成型仿真,验证了车齿加工内齿轮的可行性与准确性;利用Abaqus对车齿过程中的切削力进行仿真计算,获得了加工参数对切削力的影响规律;使用六轴数控机床完成了双圆弧内齿轮的车齿加工,螺旋线精度检测结果符合设计要求。上述研究结果拓展了双圆弧齿轮的加工工艺,提升了内齿轮加工精度和效率,为后期双圆弧内啮合及行星传动奠定了基础。

关键词： 时域同步平均   齿轮箱   早期故障诊断   自回归模型   统计过程控制  

摘要： 针对齿轮箱传统故障分析方法难以及时发现早期故障的问题,进行基于自回归模型和统计过程控制方法的齿轮箱早期异常检测方法研究。采用时域同步平均算法(Time Synchronous Averaging,TSA)去除原始振动信号中的噪声,并建立自回归(Autoregressive Model,AR)模型计算残差;提取残差的标准差、峭度与均方根作为指标,初步判断齿轮早期故障;选取残差的标准差进行统计过程分析,分别建立均值控制图(Xbar)、单值-移动极差控制图(I-MR)、指数加权移动平均(EWMA)控制图来判断齿轮早期异常发生点。研究结果表明,EWMA控制图检测到第62个文件开始超出控制限,而其他两种控制图均从第65个文件出现异常,说明EWMA控制图相比其他方法能够更早的检测出齿轮早期故障发生的异常点,进一步验证了AR模型与EWMA控制图相结合进行早期异常检测的有效性。

关键词： 交通锥布放工程车   双拨齿轮   协同控制  

摘要： 介绍了一种全新的交通锥自动布放工程车的布放模式及其核心工作部件双拨齿轮投放装置,基于这种双拨齿轮投放装置的作业要求,分析了其作业特点、作业过程及作业关键控制点,在此基础上设计了双拨齿轮的伺服驱动系统及相关的硬件配置方案,并详细阐述了如何实现双拨齿轮的主从驱动、原点标定、动态协同控制、交通锥自动投放间距控制,并提出了异常工况的预防措施等。

关键词： 齿轮试验   石油化工   油品检测   功能扩展   技术革新   试验设计  

摘要： 本研究系统性探讨了齿轮法试验在石化油品检测领域的应用,详细介绍了齿轮试验目前标准现状,并对测试功能进行了创新性扩展。在分析当前扩展功能的研究现状基础上,本文提出了新的试验设计与评估方法。通过对技术革新的理论依据进行深入讨论,本文阐述了相应革新技术在实际应用中的案例,以检验其效果和适用性。该研究的成果不仅扩大了测试的应用范围,同时提供了潜在的工业用闭式齿轮油等油品的检测应用创新。在结论部分,本文总结了扩展和革新过程对实际工业生产中润滑油脂齿轮试验的积极影响,指出了未来研究的发展方向。

关键词： SQ34X型切丝机   分体式   传动齿轮轴   快速维修  

摘要： 为解决SQ34X型切丝机更换传动齿轮轴费时费力的问题,以该型号切丝机传动齿轮轴为研究对象,提出一种分体式传动齿轮轴。通过应用试验,对传动齿轮轴磨损维修时间及维修人员数量进行统计比对,结果表明:维修时间由原来的32 h左右减少为现在的3.5 h左右,维修工由5人减少为现在的2人,传动齿轮轴的维修效率提高了89%。该工艺设计有效提高了SQ34X型切丝机传动齿轮轴的维修效率,同时降低了劳动强度,达到了省时省力快速维修的效果。