关键词： 故障诊断   行星齿轮箱齿轮   冲击特征提取   奇异值   S变换  

摘要： 为了在强背景噪声干扰下能从核电行星齿轮箱齿轮故障振动信号中提取出冲击特征进行故障诊断,文章将奇异值分解与S变换相结合,并借助MATLAB软件辅助来处理信号中的噪声,提取突出故障信息的冲击特征。采用的方法为:从含有噪声的信号中建立Hankel矩阵,使用3种不同的奇异值选择方法,即奇异值中值法、特征均值法以及奇异值差分谱法,对Hankel矩阵进行奇异值处理后,再重构信号,达到降低信号噪声的目的;对重构信号进行S变换,获得该重构信号的时频谱图;对时频谱图进行S逆变换,得到重构信号的冲击特征。研究结果表明:将奇异值差分谱法与S变换相结合提取出冲击特征的效果最佳,可以为核电行星齿轮箱齿轮相关故障的诊断提供先验信息。

关键词： 多自由度系统齿轮传动系统   轮系刚柔耦合模型   石川公式   橡胶圈   动力学分析   阻尼环   柔性齿轮减振效果  

摘要： 在三缸发动机平衡轴齿轮传动系统的传动过程中,存在着较大的振动和噪声问题,为此,提出了一种附加阻尼环的齿轮传动系统刚柔耦合模型,对柔性齿轮结构的运动特性及其振动抑制性能进行了实验研究。首先,采用集中质量法,建立了考虑齿轮间隙和时变啮合刚度的附加阻尼环6自由度齿轮传动系统的弯曲-扭转模型,利用石川公式计算出了柔性齿轮的时变啮合刚度,对比了有无阻尼环的齿轮系统的振动响应;然后,搭建了专门的齿轮传动系统测试设备,测试了不同转速下钢齿轮和柔性齿轮的加速度和噪声峰值;最后,设计了激光位移试验台,对比分析了不同转速下齿轮的微抖动,对柔性齿轮的减振效果进行了测试,并验证了理论模型的正确性。研究结果表明:当转速为1000 r/min时,钢齿轮和柔性齿轮的最大加速度信号分别为35.58 m/s^(2)和20.37 m/s^(2);当齿轮转速为4000 r/min时,柔性齿轮的阻尼效果最佳,加速度峰值降低了45.23%,噪声峰值降低了39.06%;钢齿轮的微抖动幅值明显高于柔性齿轮,两者的变化趋势相似。柔性齿轮能有效抑制轮齿微抖动振幅曲线的不平滑、毛刺现象,从而增强了三缸发动机平衡轴系的稳定性。

关键词： 风力发电机组   齿轮箱故障诊断   振动信号分析   齿轮箱故障诊断   振动信号分析  

摘要： 风力发电的广泛应用对风力发电机组的性能和稳定性提出了更高要求。本研究专注于风力发电机组中齿轮箱的故障诊断,采用深度分析振动信号的方法,有效识别并预测齿轮箱故障。同时,通过监控齿轮箱的温度、压力等性能参数,全面掌握其运行状态。研究结果表明,该方法显著提高了齿轮箱故障诊断的准确率,对提升风力发电机组的运行效率、降低维护成本具有实际且重要的意义。

关键词： 串联泵   伺服系统   脉动   稳定性  

摘要： 利用串联方式组装柱塞泵—齿轮泵双液压泵,将单齿轮泵高压力输出的模式调整成可以利用双泵分级的模式来控制泵的运行状态,同时满足高低压负载的不同使用工况要求。通过在模型仿真过程中调整泵出口流量和压力来展开数值分析,研究结果表明:采用增大电机转速的方法能够有效调节流量脉动的变化范围。调节电机转速后,串联液压系统齿轮泵流量脉动幅度明显下降,获得了更优的减振降噪性能与运行稳定性。提高负载之后,液压缸伸出速度发生了较大变化,通过串联泵系统来实现功率叠加,利用低功率电机也能完成大功率输出的过程。该研究有助于提高液压系统的输出性能,具有一定的研究意义和推广价值。

关键词： 变位系数   势能法   时变啮合刚度   动态特性   重合度  

摘要： 为了研究不同变位设计下斜齿轮的动态特性,以标准斜齿轮和变位斜齿轮为对比研究对象,基于拉格朗日动力学建立了斜齿轮传动系统动力学模型;采用解析法求解变位斜齿轮时变啮合刚度,分析了不同变位系数对啮合刚度的影响;将不同变位设计下的斜齿轮时变啮合刚度与动力学模型结合,分析了不同变位设计对斜齿轮系统动态特性的影响。结果表明,斜齿轮正传动修正能够减小时变啮合刚度,从而减小啮合力;负传动修正能够增大时变啮合刚度,从而增大啮合力。研究可为后续斜齿轮传动的设计和优化提供一定的参考。

关键词： 大模数齿轮齿条   齿轮变位方法   均匀磨损   弯曲应力  

摘要： 针对齿面磨损条件下大模数齿轮齿条啮合时的齿轮齿根弯曲强度问题,以三峡升船机齿轮齿条传动副为研究对象,搭建立式齿轮齿条起升机构工况模拟实验台,通过齿轮变位方法分析沿齿廓载荷、磨损后齿轮齿厚等相关参数的变化,对正常、1/12磨损、1/6磨损和1/4磨损的齿轮齿根弯曲应力进行解析计算和实验验证。结果表明:齿轮弯曲应力随着磨损加剧和载荷的增大而增大,单齿啮合区间的弯曲应力比双齿啮合区显著增大,单齿啮合占比时间随着磨损量的增加而增加,表明齿轮磨损劣化了传动系统工况,加速了传动系统的性能退化过程。通过对单、双齿段啮合弯曲应力进行定量分析,解析计算与实验验证的误差最大值为4.02%,处于较低水平,2种方法的结果相互验证,保证了分析的正确性和精度。

关键词： 拓扑修形   修形叠加曲线   传动误差峰峰值   优化遗传算法   齿面受载  

摘要： 为了满足齿轮传动系统低噪声、小振动和高传动精度等要求,提出了一种基于传动误差峰峰值最小化的齿轮拓扑修形优化方法。基于直线与抛物线的复合修形叠加曲线,在标准渐开线齿轮的齿廓和齿向方向对齿轮进行修形设计,提出一种拓扑修形齿面形成方法;以齿轮传动误差峰峰值最小为优化目标,基于遗传算法对提出的拓扑修形齿轮齿面进行参数优化,得出拓扑修形齿轮齿面的最佳修形参数;将拓扑修形齿轮和标准齿轮进行对比,分析修形前后齿轮的齿面受载情况和齿根应力分布情况,验证了提出的拓扑修形优化方法的有效性。

关键词： 工业齿轮油   空间位阻效应   抗泡剂   电荷效应   液面高度   物理手段   混合润滑   液压设备  

摘要： 润滑油在工业齿轮箱运行过程中,受到搅拌、震荡等作用,体系中会混入空气,两相介质在界面张力的作用下形成泡沫[1]。此外,润滑油中的表面活性剂富集于气泡表面,分子间的电荷效应、空间位阻效应以及自身的马格朗尼效应[2]会增加润滑油的稳泡倾向。在机械设备运行过程中,泡沫的出现会破坏齿轮表面油膜的完整性,使得润滑方式从混合润滑向边界润滑靠近,从而导致齿轮表面磨损、疲劳、点蚀、烧结等问题[3~4];泡沫的长期存在还会加速油品老化,严重影响油品的使用寿命。在有循环系统的齿轮箱中,通过试车阶段对液压设备排气,调整回油管路位置、控制油温变化、校准液面高度等物理手段可避免工业齿轮油泡沫的产生[5~6]。然而,由于实际工况的复杂多变,物理手段难以稳定、高效地解决泡沫问题,工业上常使用抗泡剂提高油品的泡沫性能,以减少泡沫的出现。

关键词： 面齿轮   在机测量   综合预行程误差   精匹配  

摘要： 在机测量可在加工过程中实时测量,有效提高面齿轮的加工质量及测量效率。考虑面齿轮在机测量预行程误差对齿面精度的影响和齿面匹配精度低的问题,制定了基于蜗杆砂轮磨齿机的在机测量策略,将多种误差影响因素作为输入,测头综合预行程误差作为输出,构建基于PSO-CNN神经网络的综合预行程误差预测模型完成误差补偿。提出齿面精匹配方法,构建六参数优化模型使测量齿面与理论齿面进行匹配得到齿面误差。最后,测量实验结果显示,左齿面精度提高61.33%,右齿面精度提高71.15%,在机测量与克林贝格测量仪测量结果基本一致,满足面齿轮在机测量精度要求。

关键词： 船用齿轮箱   拍振   信号处理   故障诊断  

摘要： 为探究船用齿轮箱拍振故障机理和优化设备运行过程中的健康管理,文章首先针对实船故障信号进行振动测量,然后对所测信号开展时域、频域、共振解调谱、阶次谱和细化谱分析,最后解析信号处理分析结果,揭示了齿轮箱拍振故障原因。结果显示该方法可有效分析船用齿轮箱拍振故障特征,为解决故障提供了思路。