关键词： 封闭线图   齿廓工作段起始点   最大根切半径   极限限制条件  

摘要： 【目的】为实现采用概念明确且完整的封闭线图法确定变位系数,优化变位齿轮传动性能、改善啮合特性、减小结构尺寸,并近似实现等强度等设计要求。【方法】针对张展主编的《渐开线变位齿轮传动》中的235幅封闭线图限制曲线上的极限值进行了验算。在此过程中,发现原有封闭线图在设定某些限制条件时,所确定的渐开线齿廓工作段起始点位置存在错误。针对这一技术难题,成功解决了确定渐开线齿廓工作段起始点位置的问题,并推导出相应的限制条件的计算式。在此基础上,采用VB. NET语言开发出齿轮变位系数选择的封闭图软件V2.0。【结果】在AutoCAD平台上精确绘制出矢量封闭线图,对原有的错误封闭线图进行了必要的修正。

关键词： 序列二次规划算法   减速器体积   行星轮数目   齿数   模数   传动比  

摘要： 【目的】优化水泥搅拌车NGW行星齿轮减速器,以提高搅拌系统的稳定性和可靠性。【方法】建立目标函数,通过优化传动比分配来提高减速器优化设计的准确性,采用序列二次规划算法对减速器各级传动齿轮齿数、模数以及行星齿轮数目进行多目标优化,并总结了优化后的减速器设计成果。【结果】相较于未优化数据的设计,优化后的减速器体积减小了19.6%,降低了成本消耗。【结论】基于序列二次规划算法优化设计多级行星齿轮减速器,实现了NGW行星齿轮减速器的高效、紧凑和可靠设计,确保了减速器的稳定运行和精确传动。

关键词： 锥齿轮   阻尼环   试验验证   减振  

摘要： 【目的】以某航空发动机弧齿锥齿轮系统为研究对象,以降低试验中齿轮节径型共振幅值为目的,对锥齿轮进行阻尼环减振设计和分析,并进行了试验再验证。【方法】首先,对锥齿轮系统进行接触模态分析和共振转速预测,通过与试验对比,确定了危险振型及其对应的模态位移和中性轴半径;其次,根据阻尼环减振原理设计阻尼环结构,分析获得阻尼环的轴向振动位移、径向振动位移和最佳耗散能,并绘制共振振幅系数Q与振动位移的曲线图,评估了减振效果;最后,对设计的阻尼环进行了试验验证。【结果】结果表明,基于该方法设计的阻尼环可使系统的节径型共振幅值降低50%,为航空锥齿轮减振设计提供了有价值的参考。

关键词： 智能制造技术   机械齿轮   锻件制造  

摘要： 聚焦机械齿轮锻件制造领域,剖析传统工艺在精度、效率和质量稳定性方面存在的问题,分析智能制造技术在机械齿轮锻件制造中的应用,包括数字化设计与仿真、智能化工艺参数优化、自动化检测与质量控制等。实验结果表明,相较于传统工艺,智能制造工艺的生产效率大幅提升,产品质量显著改善,成品率有所提高,同时能耗明显降低。

关键词： 齿轮传动   喷油润滑   油膜附着面积   风阻力矩   风阻功率损失  

摘要： 【目的】目前针对直齿轮喷油润滑的分析较为充分,针对高速齿轮常用的斜齿轮喷油润滑的研究不多,特别是在计算风阻功率方面。高速齿轮较大的惯性导致润滑剂难以黏附于齿面,因而多采用喷油润滑。【方法】针对高速齿轮喷油润滑,基于流体体积(Volume of Fluid, VOF)多相流模型,建立了斜齿轮喷油润滑数值仿真模型,采用动网格法对斜齿轮喷油润滑状态下气液两相流动进行数值计算,得到了齿轮喷油润滑下的润滑油分布、气液总压、速度云图;同时,结合图像识别技术,获取喷油润滑试验与仿真的齿面平均油液体积分数,对比验证了喷油润滑模型的准确性;研究了齿轮副的风阻功率损失及流场分布,分析了齿轮转速与喷油速度对油膜附着面积、风阻力矩与功率损失的影响。【结果】结果表明,油膜附着面积随喷油速度的上升而扩展,随斜齿轮转速的上升而缩小;齿轮风阻功率损失主要随斜齿轮转速的上升而增大,低转速下其随喷油速度的增大略有增加,但喷油速度的影响随着齿轮转速的上升逐渐弱化。

关键词： 液相锈蚀   发乌   Fe_(3)O_(4)薄膜  

摘要： 部分齿轮油产品在进行液相锈蚀试验(GB/T 11143-2008)时出现钢棒发乌(但未生锈)的现象,对钢棒发乌一般给出的结果为无法判断,该现象会在科研端、市场端普遍出现。而美国材料试验协会(ASTM)在2023年更新了液相锈蚀试验方法ASTM D665-2023,其中明确了对发乌现象定义结果为无锈,与GB/T 11143-2008有明显不同。为了分析标准变化的原因,为客户提供相关理论支撑,使用部分配方复现了液相锈蚀钢棒发乌的现象,并得到可用于分析的平整截面。通过对光亮、发乌钢棒平整截面进行电镜、红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)的分析对比,确定了发乌物质为Fe3O4薄膜,该Fe_(3)O_(4)薄膜可以保护钢材钢件内部不受氧化,原理与工业中采取钝化手段保护钢材相同。为GB/T 11143-2008标准的后续修订提供了理论基础和技术支撑。

关键词： 刀—屑界面   内齿轮拉削   切削力   Zorev应力模型  

摘要： 切削力是评估切削变形、优化工艺参数和加工系统的关键参数。考虑齿轮拉削刀—屑较长的接触界面对切削性能的影响,基于刀—屑界面Zorev应力模型,构建拉削加工内齿轮的切削力模型,推导出机床主驱动电机负载率模型。开展内齿轮拉削加工实验,实验结果与理论值的偏差较小,该模型的有效性得到验证。本研究通过机床电机负载率实现齿轮拉削复杂工况的监控,可广泛用于优化齿轮拉削工艺参数,提高其加工性能。

关键词： 故障诊断   测点优化   有效独立分析   频响函数   频谱融合   振动监测  

摘要： 传感器测点优化布局对于机械设备状态监测、故障诊断及健康管理具有重要意义。聚焦于齿轮传动系统,研究一种基于箱体模态及频响函数有效独立分析的振动测点优化布局方法,并采用优化测点融合的信号进行齿轮传动系统振动监测。建立齿轮传动箱体动力学模型,进行模态分析获取箱体模态振型,利用模态振型进行有效独立分析得到初始测点布局;通过谐响应分析获取初始测点关于主要轴承座处的频响函数,基于主成分分析及有效独立分析进一步优化测点,并选取对齿轮故障激励更加敏感的优化测点;基于优化测点重要性权重进行频谱加权融合,利用融合频谱实现对齿轮传动的振动监测。通过对锥齿轮传动试验台实测数据分析表明,相比任意测点组的融合频谱,优化测点组的融合频谱整体响应幅值较大,对齿轮传动的运行状态监测效果更好。

关键词： 齿轮箱   故障诊断   特征提取   决策融合   迁移学习  

摘要： 针对工业场景下齿轮箱故障频发、深度学习诊断过程中数据需求量大和可解释性低的问题,提出一种基于决策融合方法和迁移学习的齿轮箱故障诊断模型。基于知识驱动提取CWRU电机轴承故障数据集的振动信号特征,通过递归特征消除算法筛选出最优特征子集,包括复杂包络谱、时域统计特征和小波包分析特征;使用6种分类器并结合投票法、堆叠法和融合法的决策融合方法,建立故障诊断模型;通过基于网络模型的迁移学习,将在CWRU电机轴承故障数据集训练好的模型应用于东南大学齿轮箱轴承数据集,实现对齿轮箱的故障诊断。结果表明,基于堆叠算法构建的6种分类器集成模型在CWRU电机轴承故障数据集和齿轮箱齿轮及轴承故障诊断任务上均表现出优异的性能,且2个任务的诊断准确率差异较小。该模型在齿轮箱齿轮及轴承故障诊断任务的准确率达到100%,与其他故障诊断模型相比,具有较好的故障诊断能力。

关键词： Cr-Ni-Mo齿轮钢   淬透性   成分   晶粒度  

摘要： 以3种Cr-Ni-Mo系齿轮钢为研究对象,通过端淬试验和JMatPro软件计算两种方式获得了3种Cr-Ni-Mo系试验钢的淬透性。结果表明,SAE8620钢淬透性最高,3420H钢次之,20CrNiMo钢最低。另外,通过模型定量研究了C、Mn、Cr、Ni、Mo等元素含量变化和奥氏体晶粒度级别变化对Cr-Ni-Mo系齿轮钢距淬火端9 mm位置淬透性的影响,结果显示C、Mn、Cr、Ni、Mo含量每提高0.01%,距淬火端9 mm位置硬度分别增加约0.52、0.14、0.27、0.12和0.33 HRC,而随奥氏体晶粒度级别的增加,Cr-Ni-Mo系齿轮钢距淬火端9 mm位置硬度整体呈现先下降后稳定的趋势。