关键词： 直齿轮   啮合特性   分型接触   齿面摩擦力   磨损故障  

摘要： 考虑实际的轮齿表面微观形貌,建立了轮齿间相互作用的三维分形接触模型。结合轮齿承载接触分析方法,考虑轮齿间摩擦力的影响,建立了直齿轮副的时变啮合刚度模型,并通过有限元方法进行了验证。结合Archard磨损模型,考虑齿面粗糙度和摩擦力的影响,分析了齿面磨损故障状态下直齿轮副的啮合特性和磨损深度,同时分析了摩擦力和分形参数对时变啮合刚度和磨损深度的影响。摩擦力导致节线处的时变啮合刚度发生突变。当直齿轮副处于双齿啮合时,摩擦因数的增加和分形维数的降低导致磨损深度的增加和时变啮合刚度的降低。时变啮合刚度随分形维数的变化呈线性变化。分形维数对时变啮合刚度和磨损深度的影响随着磨损周期的增加更为明显,超过了摩擦因数对其的影响。

关键词： 弱刚性   激光测振   齿轮传动   齿轮测试台  

摘要： 为了对齿轮传动系统进行更加深入、细致的研究,根据弱刚性齿轮传动轴的振动特点,提出将高精度激光位移传感器用于传动轴的振动测量,研制了一台用于测试弱刚性齿轮传动系统的齿轮测试台,针对弱刚性齿轮传动开展了不同工况条件下振动测试研究。根据弱刚性齿轮传动临界转速较低的特性,对由齿轮和轴组成的转子进行模态分析,得到转子的固有频率,计算了可能引发转子共振的电动机转速;并通过恒载变速试验与恒速变载试验进行了验证。结果表明,该系统在电动机转速为219.69 r/min左右时会到达转子的共振频率;分析数据发现,轴的振动幅值在一定范围内对载荷的响应成线性关系而受转速的影响并不显著。最后,对测试台进行重复性试验,验证了该设备的可靠性与稳定性。

关键词： 裂纹扩展路径   时变啮合刚度   齿顶裂纹   端面裂纹   斜齿轮  

摘要： 当斜齿轮副产生裂纹时,会影响齿轮副的啮合刚度。为了获得更准确的裂纹斜齿轮副的啮合刚度,提出一种改进的裂纹斜齿轮啮合刚度计算模型,综合考虑轮齿刚度、齿轮基础刚度在横向和轴向的影响,研究了齿顶扩展裂纹和端面扩展裂纹两种典型裂纹工况下的齿轮系统啮合刚度,并将啮合刚度解析计算结果与有限元模拟结果进行了对比。结果表明:啮合刚度的降低程度主要与裂纹区域有关,裂纹区域越大,啮合刚度降低越大;在裂缝长度和深度相同的情况下,端面扩展裂纹对啮合刚度的影响比顶部扩展裂纹更显著。仿真结果与计算结果吻合较好,验证了所提方法的准确性和有效性。

关键词： 齿轮箱   故障诊断   残差神经网络   注意力机制  

摘要： 针对齿轮箱的振动信号中存在噪声干扰,导致特征提取困难、故障诊断精确度低的问题,提出一种基于混合注意力残差神经网络的齿轮箱故障诊断方法。该方法利用残差神经网络作为模型的特征提取网络,在特征提取网络中融合时域注意力与频谱通道注意力机制,以增强模型提取一维信号特征的能力。并对时域注意力分段以降低模型的计算量,根据多频谱通道注意力获取的不同通道权值,强化与故障分类相关的特征,抑制无关特征。采用东南大学数据集验证该方法的有效性,仿真结果表明,所提方法的平均诊断准确率为97.5%,同时在有噪声干扰测试集的情况下,所提方法的平均诊断准确率为85.5%,高于对比算法,表明该方法具有较高的故障诊断性能和较强的模型鲁棒性。

关键词： 行星齿轮   减速器   传动系统  

摘要： 航空行星齿轮减速器作为一种重要的机械元件,广泛应用于航空航天领域。轻量化、高可靠性和高效率的特点,使其成为航空发动机的理想选择。然而,由于其特殊性质和复杂结构,其设计和制造也面临着诸多挑战。因此,将从航空行星齿轮减速器的基本理论出发,通过对其在传动系统中的设计进行研究,并提出一些齿轮强度校核方法,以期为该领域的发展提供一定的参考价值。

关键词： 润滑油品质   在线保养   风电齿轮箱   风力发电机  

摘要： 文章通过对运行风机现状调查,表明在风机运转过程当中的润滑油污染、劣化,尤其油中微量水分和微小颗粒污染是齿轮箱降效和轴承、齿轮失效的主要原因,即影响风电机组发电效率的主要因素.通过对比实施润滑油品质在线保养前后数据,发现风力发电机效率改善明显,提出风电齿轮箱润滑油在线保养的维护理念.

关键词： 维纳滤波   风电机组   齿轮箱轴承   故障等级   IMF分量  

摘要： 存在轴承故障时,风电机组齿轮箱振动信号的幅度与频率都会发生明显改变,通过信号变化行为的测量能够判定出具体的轴承故障等级。为实现对轴承故障的准确判定,设计基于维纳滤波的风电机组齿轮箱轴承故障等级判定方法。通过获取轴承振动波的IMF分量,并完善维纳滤波算法,在此基础上,处理故障数据,实现基于维纳滤波的轴承故障特征提取。定义轴承故障特征的伪四阶矩,通过求解特征角度的方式,确定故障等级基准的判定范围,完成基于维纳滤波的风电机组齿轮箱轴承故障等级判定方法的设计。实验结果表明,利用上述方法,能够根据幅度和频率的变化行为,判定风电机组齿轮箱轴承的故障等级,符合实际应用需求。

关键词： 齿轮   参数化   接触应力   弯曲应力   有限元  

摘要： 传统的齿轮接触应力和弯曲应力是利用理论计算进行静强度校核。为了提高齿轮传动中接触应力和弯曲应力的计算精度与效率,利用Creo2.0软件快速建立了某矿用减速器直齿圆柱齿轮的参数化模型,并使用ABAQUS软件及其子模型技术对齿轮最大接触应力和齿根最大弯曲应力进行动态分析,从而为齿轮的设计及优化提供一种新的设计方法。

关键词： 齿轮   可靠性优化   改进响应面   有限元  

摘要： 为解决传统齿轮可靠性优化流程中引入的安全系数无法准确的反映齿轮可靠性水平以及在分析过程中无法找到各参数影响程度的问题,提出一种基于改进响应面与有限元相结合的可靠性优化分析方法。首先,采用改进响应面方法获取实验设计点,通过有限元软件获取实验数据建立设计矩阵;其次,通过MATLAB建立改进响应面方程,分析方程拟合优度;最后,将实验数据导入可靠性仿真模块进行可靠性优化仿真,通过拉丁超立方抽样得到齿轮可靠度。实验结果表明,改进响应面方程与传统响应面方程误差相当。优化后的齿轮结构可靠度相比优化前提高了6.35%,优化后最大等效应力降低了6.81%,质量降低了2.12%。改进响应面与有限元结合的方法可靠性优化效果最佳。

关键词： 脉动血流发生器   非圆齿轮   模态分析   固有频率  

摘要： 为进一步验证新型脉动血流发生器驱动机构的性能,对脉动血流发生器非圆齿轮—曲柄滑块式驱动机构中的非圆齿轮副进行模态分析。利用编制的可视化设计平台和Solid Works的三维建模软件获得非圆齿轮副三维实体模型,在研究齿轮模态振动理论的基础上,利用COMSOL软件得到主、从动非圆齿轮前6阶固有频率及其模态振型。结果表明:脉动血流发生器的工作频率远低于所设计非圆齿轮副的固有频率;非圆齿轮副前6阶固有频率随阶数的增加而增大,呈正相关性,为后续脉动血流发生器样机试制及优化提供理论依据。