关键词： 人字齿行星齿轮   摩擦   非线性动力学   分岔  

摘要： 本文以人字齿行星齿轮传动系统为研究对象,采用集中质量法建立了含齿面摩擦、时变啮合刚度、齿侧间隙、综合啮合误差以及负载激励的干摩擦状态下人字齿行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型,研究了系统的周期运动和分岔。通过数值仿真,得到了系统全局分岔图、相图和Poincaré图,识别了系统的啮合状态。结果表明,系统在低频域,内外啮合表现为完全啮合状态和稳定周期1运动;随着啮合频率增加,内外啮合的啮合周期的分岔图中表现出了丰富的动力学行为,周期运动、概周期运动、混沌运动相继涌现。

关键词： 圆柱齿轮   强力车齿   刀具设计   齿轮螺旋线误差  

摘要： 【目的】强力车齿加工是一种新兴的齿轮加工方法,具有高效率、高精度等显著优势。针对车齿加工中易出现齿轮螺旋线方向波纹误差的问题,提出了一种基于优化车齿刀具齿数的齿轮螺旋线方向误差控制方法。【方法】首先,根据空间交错轴啮合理论和车齿加工齿面形成原理,分析齿轮螺旋线方向波纹误差产生的原因,建立了含刀具偏心误差的强力车齿加工数学模型;其次,分别讨论了刀具偏心误差、刀具轴向进给量、刀具齿数与齿轮螺旋线方向纹波误差之间的影响关系;最后,提出了一种基于优选刀具齿数的齿轮螺旋线方向纹波误差控制方法。【结果】数值计算与车齿加工试验结果表明,该方法能够显著降低车齿加工中的螺旋线方向波纹误差。

关键词： 风电齿轮箱   试验平台   螺栓分布   有限元分析   静强度优化  

摘要： 通过有限元法,对某大兆瓦级风电齿轮箱试验平台进行静强度分析,并基于T型螺栓分布提出优化方案。研究发现T型螺栓的分布对其本身和其他各关重件的静强度都有不同程度的影响。在设计和布置试验台底座时,使T型螺栓尽量靠近试验台底座的支腿,可降低各关重件的应力,且排与排的T型螺栓间距可调节时,要将其间距缩小,可使得每排T型螺栓的受力情况更加均匀。当T型槽底板的强度不够时,T型螺栓可分布成阶梯型,可提高其抗拉和抗压强度。通过对T型螺栓的合理分布,可使试验平台的静强度满足设计要求,减少成本投入。研究结果为风电齿轮箱试验平台的设计和优化提供了重要参考。

关键词： 齿轮箱   变工况   故障诊断   对比学习   半监督  

摘要： 针对实际工程中变工况齿轮箱故障样本标注困难且数据分布差异显著,导致故障诊断模型精度降低的问题,提出了一种基于掩码对比学习的半监督齿轮箱变工况故障诊断方法。首先,利用随机掩码隐藏无标签数据集中部分信息,为每个无标签样本生成两个不同掩码实例;其次,采用动态卷积神经网络对掩码实例动态加权聚合,实现对不同掩码实例判别性特征建模;然后,构建对比学习框架,以最大化不同掩码实例特征间的相似性为优化目标,通过增强掩码视角实例对的特征表示一致性,降低模型对标签的依赖;最后,在微调阶段引入域条件特征校正策略生成目标域特征修正量,并根据最小化域间特征分布差异性度量对齐源域特征和目标域修正特征,显式地减少由于工况变化引起的域间分布差异。通过齿轮箱变工况故障数据集进行验证,证明了所提方法的有效性。

关键词： 打靶法   分岔   齿轮系统   稳定性   共存吸引子  

摘要： 基于单级斜齿轮的动力学模型,通过数值模拟得到系统的多初值分岔图,并结合相图和Poincaré映射图、最大Lyapunov指数图和多吸引子共存吸引域图分析了齿侧间隙和激振频率对系统动力学的影响。结果表明:齿侧间隙的增大会使系统混沌和迟滞区域扩大,产生新的周期运动,适当减小间隙可提升系统稳定性;在低频区域,系统表现出丰富的动力学行为,需根据工作条件选择合适的齿轮系统;在非光滑系统中存在多吸引子共存的现象,鞍结型擦边分岔(GR-SN)显著影响系统稳定性,而擦边分岔(GR)对稳定性影响较小。可为齿轮传动系统的设计和优化提供参考。

关键词： 多传感器   数据融合   故障诊断   GAN  

摘要： 针对数据集不平衡条件下基于多传感器数据的齿轮箱故障诊断分析问题,提出一种基于峭度指标数据融合及生成对抗神经网络(Generative Adversarial Neural Network,GAN)的齿轮箱故障诊断方法。首先,基于信号峭度对多个传感器数据进行加权融合,使融合后的信号中突出齿轮箱的故障敏感成分;其次,利用小波包变换提取信号各频段的能量系数作为信号特征;最后,基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络实现信号特征的分类与识别。由于实际工况中,故障信号较正常信号更不易获取,所以采用GAN对数据集中故障数据部分进行扩展,并采用扩展后的数据集训练BP神经网络。试验分析表明,所述方法故障准确率高达98%,验明了所提方法的正确性,为多传感数据融合及故障诊断问题提供了新的思路与方法。

关键词： 小模数行星减速器   齿轮修形   有限元   瞬态动力学分析  

摘要： 小模数行星减速器具有高传动比、轻巧紧凑等特点,在多种机械传动领域得到广泛应用。随着对行星减速器性能要求的不断提高,尤其是在高精度和高负载的工作环境中,传统齿轮设计已经无法满足需求。人们越来越多的关注集中在齿轮修形这一重要技术上,它有助于提升齿轮的啮合性能并延长其使用寿命。深入探讨了齿轮修形的理论基础,包括其概念和基本原理。利用有限元软件ANSYS Workbench对某行星轮系在受载情况下的瞬态动力学进行了分析,以比较齿轮修形前后齿面的应力情况。研究结果显示,齿轮修形可有效提升小模数行星减速器的负载能力。

关键词： 故障溯源   齿轮传动系统   特征提取   归因解释  

摘要： 齿轮传动系统是重大装备动力传递的关键,然而传动系统易发生多样且难以预判的故障,影响装备的运行安全与服役可靠性。针对齿轮传动系统在实际工程应用中的故障样本缺失及故障位置未知等问题,提出了模式分量能量特征赋能的无监督故障溯源方法。该方法通过提取与传动元件故障机理相关、具有明确故障定位指向性的模式分量能量特征,赋能无监督异常检测与可解释故障溯源。具体地,使用所提特征构建无监督数据描述模型,并引入归因解释方法量化各特征对异常判定结果的贡献度,从而在无故障样本条件下,实现齿轮传动系统故障元件的可解释溯源。在直升机主减速器行星级台架与装甲车辆传动装置整机台架上,分别进行单一故障与复合故障溯源验证。试验结果表明,所提方法在无故障样本训练情况下,可以实现准确的传动元件故障溯源。本方法为齿轮传动系统在缺乏故障数据情况下的故障溯源提供了有效解决途径,具有工程推广价值与实际应用潜力。

关键词： 故障诊断   行星齿轮箱   堆栈稀疏自编码器   总体平均经验模态分解   特征优选  

摘要： 针对在行星齿轮箱故障诊断中由于特征提取不足导致识别率低的问题,研究一种RF特征优选与EEMD-SSAE结合的行星齿轮箱故障诊断方法。采用EEMD对时域信号进行分解;基于Pearson选取相关系数较大的IMF分量,提取时域、频域特征与原始信号特征构建数据集;利用RF剔除冗余特征,构建新数据集作为SSAE网络的输入,并使用softmax分类器实现故障分类。结果表明:在混合工况及噪声干扰下,该方法在准确率、鲁棒性方面优于文中所述的其他模型。

关键词： 面齿轮   修整轮   蜗杆砂轮   建模可视化  

摘要： 该文以正交面齿轮为研究对象,根据面齿轮蜗杆砂轮磨削原理,提出面齿轮磨削过程的修整轮、蜗杆砂轮、磨后齿面计算方法。在此基础上,开发了面齿轮参数化设计仿真软件,并集成了基于虚拟产形刀具的面齿轮设计建模、加工系统刀具及磨后面齿轮齿面计算等可视化功能模块,通过界面交互和便捷操作实现了面齿轮参数化零编程设计建模及“修整轮-蜗杆砂轮-面齿轮”的实际加工过程计算,有效地关联了面齿轮设计阶段与加工阶段,可以辅助设计与加工人员,支撑面齿轮批量生产与推广应用。