关键词： 移栽机构   不完全非圆齿轮   时变啮合刚度   模态分析   疲劳分析  

摘要： 针对水稻钵苗移栽机构长期工作后因夹苗片松弛导致取苗准确率下降的问题,考虑齿轮的时变啮合刚度,对移栽机构展开动态特性研究。首先,将不完全非圆齿轮等效为圆柱齿轮,采用改进势能法对两级不完全非圆齿轮副的时变啮合刚度进行求解;建立移栽机构的弹性动力学模型,完成移栽机构模态分析。然后,采用RecurDyn建立移栽机构的动力学仿真模型,完成移栽机构模态仿真,获得了机构的前8阶固有频率与振型;对夹苗片进行动力学仿真分析,获得了夹苗片的应力变化。最后,测试并编制夹苗片的工作载荷谱,进行夹苗片疲劳寿命计算。结果表明:移栽机构前8阶固有频率的理论计算结果与仿真计算结果基本一致,第1阶固有频率最小值为112.3 Hz,振型为夹苗片的弯曲变形;夹苗片的弯曲部分应力最大,为355.6 MPa;夹苗片的疲劳寿命为19.4 h,远低于实际使用要求;更换夹苗片材料,试验结果表明夹苗片疲劳寿命大于200.0 h,满足移栽机构长期工作的需求。该研究可为不完全非圆齿轮副的时变啮合刚度计算提供理论依据,促进移栽机构动态特性研究的进程,同时也为移栽机构的优化设计提供技术支持与参考。

关键词： 齿轮表面   缺陷检测   YOLOv5   轻量级   NAM注意力机制  

摘要： 齿轮表面的缺陷检测是齿轮生产制造过程中相当重要的工序。为了提高齿轮表面缺陷检测的精度,提出了一种基于改进YOLOv5的算法检测模型BN-YOLOv5。首先,将加权双向特征金字塔网络结构嵌入到颈部网络结构中,强化了网络对不同特征的提取能力;其次,引入轻量级的基于标准化的注意力模块(Normalization-based Attention Module,NAM),将其与加权双向特征金字塔网络结构相结合,以更加有效地融合高层与低层的特征信息;最后,采用深度可分离卷积模块替换网络结构中所有的卷积层,使网络模型更加轻量化。实验结果显示,改进后的算法模型平均精度均值可达到98.5%,检测速度达到66 FPS/s,模型大小为9.69 MB,有效降低了模型的占用内存,可满足在小型移动设备上实时检测齿轮表面缺陷的任务要求。

关键词： 电动汽车减速器   三维建模   有限元分析  

摘要： 减速器是电动汽车的一级重要传动装置,其经受的扭矩也是最大的,其强度和结构至关重要,因此对其结构的设计要科学合理。文章利用SolidWorks软件建立了二级减速器三维实体模型,抽取了二级齿轮减速器齿轮系模型以.x_t格式导入到ANSYS软件中进行网格划分,利用Workbench平台对电动汽车二级减速器的齿轮系进行有限元计算,得到了该齿轮系的变形和应力云图,分析其受力是否满足厂家要求。

关键词： 齿轮箱   变分模态分解   深度卷积神经网络   健康识别  

摘要： 齿轮箱为许多机械设备的重要传动部件,其健康运行状态识别对于设备稳定运行、安全运转等具有非常重要的意义。为准确地评价齿轮箱的健康状态,提出一种基于深度卷积神经网络的齿轮箱健康状态识别方法。本文首先采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)与小波阈值(Wavelet Threshold,WT)结合的方式对采集的齿轮箱振动信号进行降噪。其次,对降噪后的信号进行线性及非线性特征提取。最后,采用深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)建立齿轮箱的健康状态识别模型。实验结果表明,所提方法对齿轮箱健康状态的正确识别率达到97.5%以上。

关键词： 面齿轮   展成磨削   残余应力   优化方法  

摘要： 面齿轮展成磨削表面残余应力优化是一个复杂的非线性问题,传统的优化算法无法实现高效率和高精度的求解。因此,文章提出了以齿面磨削实验数据为驱动的面齿轮表面残余应力智能优化方法。通过设计系列实验获取齿面残余应力数据集,建立以基础数据为驱动的响应曲面模型,实现了以齿面残余应力和磨削效率为优化目标的智能粒子群多目标优化,解决了面齿轮表面残余应力的优化问题。实验表明该方法的相对误差介于0.89%~1.61%,证明了面齿轮展成磨削表面残余应力优化方法的有效性。分析发现:齿面残余压应力与磨削深度和工件速度呈正相关,与砂轮速度和砂轮分度角呈负相关。从敏感性角度分析,齿面残余应力对磨削深度的敏感性最大,其次是砂轮分度角,而齿面残余应力对砂轮速度和工件速度的敏感性相对较小。

关键词： 钢丝绳   换绳车   同步齿轮   转矩特性  

摘要： 针对当前矿用提升钢丝绳换绳车出现的两链轮速度不同步引起的问题,提出在链轮轴上加装一对同步齿轮的方法,分析同步齿轮受到转矩波动时对其啮合特性的影响。首先,进行静强度分析,结合赫兹理论进行对比验证;然后,考虑液压马达输出转矩波动,设置3种不同的波动系数。结果表明:齿轮接触面所受接触压力随所受转矩变化而变化,转矩波动越大,齿轮面接触压力波动也越大;齿轮齿面与齿根面的最大等效应力变化趋势,基本与恒定转矩时的最大等效应力变化趋势一致,但是其最大等效应力的幅值,会随转矩波动的增大而变大。

关键词： 渐开线圆柱齿轮   滚插刀   切削刃   加工参数   仿真  

摘要： 针对渐开线圆柱齿轮的滚插加工,基于交错轴渐开螺旋面线接触啮合,提出一种通用型滚插刀设计方法,适用于任意结构前刀面。简述滚插加工原理,分析计算交错轴渐开螺旋面线接触啮合的条件;从渐开螺旋面出发,给出切削刃的计算方法,以重磨后刃形精度不变为要求,构建后刀面模型;分析并给出了滚插加工参数的计算方法;基于滚插刀设计实例和VERICUT软件对不同参数的工件进行仿真加工,验证了所设计滚插刀的通用性与可行性,为通用型滚插刀设计提供了一种简单、无刃形误差的方法。

关键词： 旋转机械   数据驱动   开放集   迁移学习   故障诊断  

摘要： 随着工业与航空航天技术的不断发展,齿轮箱等旋转机械的工况与故障模式逐渐趋于多样化、复杂化,可靠性与安全性问题日益突出,大量工况数据缺乏故障标签,且不同工况间故障模式不对称,迫切需要研究有效的故障诊断方法。以齿轮箱为案例验证对象,设置跨工况和开放集故障诊断场景,针对目标工况故障标签匮乏的问题,提出利用迁移学习将源工况的知识迁移到目标工况,利用交叉熵分类损失函数对已知故障类型进行识别的方法;针对跨工况条件下故障模式不对称的开放集问题,提出利用卷积神经网络提取工况间的相似数据特征,利用二分类损失函数对目标工况的已知类与未知类进行分类的方法。提出联合损失函数,训练诊断模型,实现故障特征从源域到目标域的联合迁移。案例分析结果表明:所提方法能够实现开放集情况下的跨工况故障诊断,且平均诊断准确度在90%以上。

关键词： 大型齿轮   局部感应加热   温度场   热应力场   均匀性  

摘要： 大型齿轮的表面局部强化是提高其使用寿命的强化方法之一。应用一种新型感应加热装置对钢板进行局部加热试验,并应用ANSYS APDL对其过程进行数值模拟,验证模型可靠性。在此基础上对大型直齿轮的局部感应加热过程中的温度场及应力场进行模拟仿真求解,对比分析两种加热方案的温度均匀性和应力均匀性。结果表明:此新型感应加热装置对齿轮感应加热效率较高;第5 s时两种方案的温度均匀性分别为92.62%和90.28%;应力均匀性分别为91.78%和97.9%,温度均匀性和热应力均匀性变化趋势不同步。

关键词： 小波分析   风电机组齿轮箱   振动信号  

摘要： 以小波分析为核心,研究了一种新型风电机组齿轮箱振动信号识别方法。通过对风电机组齿轮箱振动信号进行小波变换,能有效地提取信号中关键特征,并利用这些特征进行故障诊断。结果表明,该方法能显著提高齿轮箱故障识别的准确率和可靠性,为风电机组的维护与优化提供了新技术途径。