关键词： 核电厂   起重机电动换油工具   提高效率   降低成本  

摘要： 为解决核电厂传统纯手工方式定期更换起重机和核燃料装卸设备齿轮箱油效率低、风险高的问题,研发一套起重机齿轮箱电动换油工具,介绍该换油工具的结构组成、操作方法。分别采用该换油工具和传统纯手工方式进行更换工作,并在工作效率和成本两个方面进行对比分析。结果表明,采用电动换油工具更换齿轮箱油方便快捷,能大幅提高换油效率、降低成本,较传统纯手工方式有明显优势,值得推广。

关键词： 永磁齿轮   磁场调制   动态特性   损耗  

摘要： 基于磁场调制式永磁齿轮运行原理,提出了一种新型磁力增速齿轮传动系统,即将多个高转矩密度的磁场调制式永磁齿轮级联起来,使其成为具有过载保护、隔离冲击与振动且无须润滑等优点的高转矩密度的增速传动系统。通过有限元法详细分析了永磁齿轮增速传动系统中各组成部分的损耗产生机理及影响因素,并通过控制变量法对连接模块永磁齿轮的内外永磁体、调磁环、外转子轭铁等结构进行优化,使得整个增速系统效率提高至91.1%。

关键词： 薄辐板齿轮   行波共振   柔性化建模   移动载荷   响应特性  

摘要： 薄辐板齿轮是广泛应用于航空齿轮传动系统的轻量化高功率密度构型,但行波共振问题突出,而动力学理论模型对前、后行波及其响应特性表征仍需进一步明晰。为此,提出一种啮合激励下薄辐板齿轮动力学模型,用以表征行波共振特性,并称之为移动载荷下柔性齿轮(Elastic gear with moving loads,EGML)模型:采用虚拟轴段法退化轮齿复杂特征,进而构建等效规则结构,并分别采用混合壳单元、Timoshenko梁单元网格化轮缘、辐板以及齿轮轴;解耦齿轮副以暴露出啮合力,其为相对齿轮转动的时变激励,故建立移动载荷数学表征以反映其时空变化特征;将啮合激励作用于全柔性化齿轮模型,并构建系统运动控制方程。设计高速齿轮传动试验以验证模型。结果表明,EGML模型能准确有效表征前、后行波共振激发工况。激励源与齿轮相对转动以及计入辐板柔性是动力学模型具有行波共振表征能力必要条件。行波共振发生时位移场呈与节径振型契合的瓣式分布,并沿周向快速迁移。研究成果能高效准确地获取薄辐板齿轮受迫响应,为评估行波共振影响提供理论依据,可用于指导薄辐板齿轮设计以规避安全运行所受共振威胁。

关键词： 齿轮摆杆式   光纤   流量传感器   设计与实验  

摘要： 对一种齿轮摆杆式强度调制光纤流量传感器进行了设计与实验。首先,提出了一种强度调制型光纤流量传感器系统,阐述了传感器系统的工作原理,再详细论述了传感器的探头结构及工作原理;然后,依据流体力学与光纤强度调制原理建立了传感器的数学模型M,在理论模型的基础上,进行了仿真实例分析,得出了传感器摆动杆重量m,受力板半径r,通流管道半径R,被测流体密度等参数变化时的Q-M曲线;最后,进行了传感器检测实验,得出了I-曲线,及其拟合方程。实验结果表明:随着传感器摆动杆重量的减小,或者受力板半径的增大,传感器的灵敏度会增大;随着被测流体密度取值的减小,或者通流管道半径取值的增大,传感器的灵敏度会减小;传感器接收光信号强度与入射光纤束有效发射面积弧度具有近似线性关系。研究表明,这里设计的齿轮摆杆式强度调制光纤流量传感器能实现流体流速的检测,且具有较好的灵敏度及线性度。

关键词： 冷镦工艺   齿轮轴   流动应力模型   金属流线   材料损伤  

摘要： 针对一种复杂车用齿轮轴加工困难、产量低、费材、使用性能差等问题,采用冷镦加工工艺进行生产。首先,根据齿轮轴的结构特点初步确定了成形方法、成形工位数及各工位的零件外形;其次,利用Deform-3D软件对拟定工艺的各个工位进行了有限元建模和成形过程仿真。同时,为起到有效的预测和检验作用,通过压缩试验研究了生产材料的室温变形行为,并在Deform-3D中创建了相应的流动应力模型。模拟结果表明:各工位的零件成形结果符合设计要求,外形完整,无缺肉现象,同时成形时金属变形合理,流线情况较好,材料损伤也处于安全范围内,无折叠、开裂等问题。最后,根据制定的工艺完成了齿轮轴的7工位冷镦试验,获得的所有产品的质量均较好,与模拟结果高度吻合,说明新工艺可行、可靠,有效解决了复杂车用齿轮轴的实际生产难题。

关键词： 变分模态分解(VMD)   北方苍鹰优化(NGO)算法   改进GoogLeNet   齿轮箱故障诊断  

摘要： 目前的齿轮箱故障诊断方法,在多转速工况及噪声干扰下,存在过拟合及诊断效果不佳的问题。针对此问题,提出一种北方苍鹰(NGO)算法优化变分模态分解(VMD)结合改进GoogLeNet的齿轮箱故障诊断方法。使用NGO对VMD进行参数寻优,利用优化后的VMD去除故障信号中的噪声;对原始GoogLeNet的结构进行合理删减,并利用延迟丢弃法、可训练的ReLU函数(TReLU)对其改进;最后,将去噪后的故障信号转换为二维图作为改进GoogLeNet的输入数据进行网络的训练及分类,得到故障诊断结果。实验结果表明:与其他降噪方法相比,NGO-VMD方法的降噪效果明显,能显著提高故障诊断的准确率;与常见的卷积神经网络相比,提出的改进GoogLeNet能进一步提高故障诊断的准确率,达到了97.2%。

关键词： 风力发电机组   齿轮箱   轴承   润滑  

摘要： 风力发电机组齿轮箱作为关键传动设备,其可靠性对整个风力发电系统的运行效率和安全性至关重要。本文针对风力发电机组齿轮箱的常见故障进行了深入分析,包括齿面疲劳、胶合、轮齿折断、塑性变形、轴承损伤、断轴、油温高等,并探讨了故障产生的原因与处理措施。本文根据某风电场齿轮箱故障案例,提出了要建立齿轮箱油温预警及油样定期检测机制,并结合齿轮箱各级传动的在线振动状态监测及齿轮箱内窥镜检测,综合评估齿轮箱的运行状态,减少齿轮箱故障带来的经济损失,以提高齿轮箱的运行稳定性和可靠性。

关键词： 采煤机   截割部   齿轮传动系统   疲劳寿命  

摘要： 以MG132/320-WD型采煤机为研究对象,介绍一种基于有限元分析的采煤机截割部齿轮传动系统的齿轮疲劳寿命分析方法。以采煤机规格尺寸、材料特性等参数为基础,构建出齿轮的有限元模型,之后分别对齿轮有限元模型的瞬态动力学特性与疲劳寿命特性进行分析,以此判断齿轮的薄弱点,从而为采煤机截割部齿轮传动系统的优化设计提供支持,确保齿轮传动系统在采煤机运行过程中发挥出最大的作用。

关键词： 齿轮   四阶矩   多失效模式   可靠性  

摘要： 齿轮是最常用的传动部件,其常见的失效模式为齿面点蚀与齿根断裂。为了快速、精确地对其进行可靠性分析,提出了一种考虑失效相关的改进四阶矩法。首先,根据失效机制分别建立齿面接触疲劳与齿根弯曲断裂失效的可靠性模型。其次,为提高传统四阶矩求解精度,先使用改进一次二阶矩法求出的二阶可靠性指标,再求得新四阶可靠性指标,从而提高单一失效模式的可靠性求解精度;然后,基于条件概率降维法计算多失效模式间的相关度及考虑失效相关时的整体失效概率。最后,以某系统的传动齿轮为例,比较了所提方法、均值一次二阶矩(Mean Value First Order Second Moment,MVFOSM)法、改进一次二阶矩(Advanced First Order Second Moment,AFOSM)法和传统高阶矩标准化技术(High-Order Moment Standardization Technique,HOMST)法的计算效果。结果显示,所提方法在精度和效率上都得到了较大的提升,提供了一种分析多失效模式可靠性的理论方法。

关键词： 轨道交通齿轮箱   淋雨环境   防护等级   密封系统   试验台  

摘要： 为验证轨道交通车辆齿轮箱的防水性能,基于齿轮箱的使用维护特点,设计研制一套齿轮箱淋雨环境试验台。试验台能够模拟雨雪天气的滴水、淋水及冲水等环境条件,满足防护等级IPX1至IPX6的防水性能试验参数,可以控制齿轮箱运行速度及时间,实时采集、显示并保存齿轮箱转速、润滑油温度及水压、水流量等参数,通过试验后拆解齿轮箱,目测检查齿轮箱内部有无水气进入,并检测润滑油的含水量,判定防水性能。试验台集循环水控制系统、机械传动系统及电机驱动系统于一体,自动化程度高,节能环保,为有效验证齿轮箱密封系统的可靠性提供了试验条件。