关键词： 改进半监督原型网络   齿轮箱故障诊断   分布外干扰样本   标签分配准则   修正代价函数  

摘要： 实际工程中难以获取充足可用且同分布的齿轮箱故障样本,此外,获取的无标签样本难免会混入一些分布外的未知干扰样本,这些将给现有的齿轮箱智能故障诊断研究带来难题。提出一种改进半监督原型网络,面向分布外样本干扰,实现少样本下不同工况间的齿轮箱跨域故障诊断。首先,设计一种标签分配准则,既可以充分挖掘利用无标签样本信息,为无标签样本赋予伪标签,同时也可以有效抑制分布外未知样本的干扰。然后,定义一种基于标签平滑和度量缩放的修正代价函数,可以灵活有效地评估故障样本之间的相似性,挖掘元学习任务的通用特性,进一步提高模型泛化性。将所提方法用于分析不同健康状态的齿轮箱试验数据,并设置不同的少样本跨域诊断场景和分布外干扰样本进行对比验证。试验结果表明,相比现有方法,所提方法可以更有效地实现少样本下不同工况间的齿轮箱跨域故障诊断。

关键词： 动车组   齿轮箱   润滑油   标准  

摘要： 高速列车动车组具有更加复杂、苛刻的摩擦磨损问题。随着我国高速铁路的迅速发展,特别是高速动车组齿轮箱技术的快速发展,对齿轮箱润滑油的性能提出了更高要求。为解决当前国内外动车组驱动齿轮箱润滑油没有统一标准的问题,为动车组驱动齿轮箱提供性能可靠的润滑油,确保高速动车组的安全行驶,我国制定了GB/T 40701-2021《动车组驱动齿轮箱润滑油》国家标准,并于2022年5月1日开始正式实施。文章对GB/T 40701-2021《动车组驱动齿轮箱润滑油》国家标准的具体技术要求进行了研究分析。GB/T 40701-2021《动车组驱动齿轮箱润滑油》国家标准的制定和实施,对实现我国高速动车组技术的全面自主化具有重要意义。

关键词： 变齿厚齿轮   接触应力   节锥角   赫兹接触  

摘要： 变齿厚齿轮作为一种新型齿轮,目前尚无成熟的接触应力理论和计算方法。为了从理论上计算变齿厚齿轮齿面上的最大接触应力,了解变齿厚齿轮在不同参数下接触应力的变化情况。文中在赫兹公式的基础上,考虑变齿厚齿轮的几何结构,确定了变齿厚齿轮重合度、曲率半径、法向载荷、接触线长、重合度系数和齿形角系数的计算方法。研究了不同节锥角、齿数、模数和压力角对变齿厚齿轮接触应力的影响,通过有限元分析验证了变齿厚齿轮接触应力理论计算公式的正确性。研究结果表明:推导出的变齿厚齿轮接触应力计算公式具有较高的精度,能够准确地反映齿面的真实接触应力值,为变齿厚齿轮的结构设计、强度校核等提供了一定的依据。

关键词： 施工升降机   齿轮齿条   时变啮合刚度   势能法   叠加法  

摘要： 齿轮齿条传动是重要的机械传动方式之一,将齿轮的回转运动转变为齿条或齿轮的直线往复运动,其啮合时产生的时变啮合刚度是齿轮齿条啮合的主要激励形式,对系统噪声与振动产生了一定的影响。本文依据施工升降机齿轮齿条模型,针对齿轮齿条时变啮合刚度,基于势能法与叠加法提出齿轮齿条时变啮合刚度解析计算模型,并利用有限元法验证了计算模型的正确性。同时,在解析模型的基础上,分析了齿轮齿条齿宽、啮合中心距对齿轮齿条时变啮合刚度的影响规律。结果表明,建立的解析计算方法能够准确计算齿轮齿条时变啮合刚度,为齿轮齿条传动系统动态特性分析提供了理论基础。

关键词： 聚合经验模态分解   奇异谱分析   行星齿轮箱   自适应线性预测滤波   故障诊断  

摘要： 针对行星齿轮箱故障初期特征提取困难的问题,提出了一种基于聚合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)、奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis, SSA)与自适应线性预测滤波(Adaptive Linear Prediction Filtering, ALPF)结合的故障初期特征自适应提取方法。首先,利用EEMD预处理采集的振动信号,得到本征模态函数(Intrinsic Module Function, IMF)分量。其次,根据能量比选取IMFs重构信号。然后,利用SSA增强重构信号的非线性特征。之后,利用基于谱估计的自适应线性预测方法对非线性最突出的频段进行自适应线性滤波。最后,提取滤波后的信号包络,进行傅里叶变换,提取得到故障初期的微弱特征。在行星齿轮箱故障诊断试验台上进行了试验,所提方法与传统的基于EEMD-SSA的包络分析进行了对比,结果验证了该方法的有效性。

关键词： 齿轮传动   润滑油   铁屑磨粒   电磁感应  

摘要： 为了探究齿轮箱内铁屑磨粒对原有润滑系统的负面影响规律,基于电磁感应原理,以STM32F103ZET6单片机为控制单元,设计了一套齿轮箱润滑油磨粒在线检测系统,比较了样品油液和某齿轮箱油液铁屑磨粒体积、数量测量结果;以单个磨粒体积为指标,判定某齿轮箱润滑油清洁程度,分析了齿轮不同转速运行对在线测量结果的影响。试验结果表明,该齿轮箱润滑油在线检测系统检测效果良好;齿轮箱静态检测数值远低于动态检测数值;齿轮箱动态检测输入齿轮大于一定转速阈值时,磨粒体积、数量检测结果增幅明显。研究对齿轮润滑系统故障诊断及风险预警具有一定实用价值。

关键词： 电机输出   齿轮油   轨道交通   齿轮箱   经济持续快速增长   中国高速铁路   电力机车   铁路运输需求  

摘要： 近年来,中国经济持续快速增长,铁路运输需求也随之增加,对运输快捷性的需求也越来越高,由此带来了电气化线路的扩张和电力机车的快速发展。“和谐号”机车由此成为中国高速铁路发展的核心力量。齿轮箱作为轨道交通车辆传动系统的核心部件,用于将电机输出的转速和转矩传递到轮对上,驱动列车行驶,它的性能直接决定轨道通车的动力性和安全性[1]。

关键词： 斜齿轮   修形   砂轮廓形   成形磨削   齿廓精度  

摘要： 建立了斜齿轮齿廓修形的坐标方程与成形磨削砂轮修整的几何算法,优化出齿廓修形后的砂轮截面廓形;通过数值模拟分析,得到了机床位置误差与齿廓偏差之间的耦合关系;编制了成形磨削齿廓精度调整软件,计算出斜齿轮修形与之对应的成形砂轮廓形和齿廓精度调整参数。通过修形斜齿轮的成形磨削试验,验证了砂轮廓形修整的正确性和齿廓精度调整的有效性。

关键词： 球轴承   不对中   剥落   振动特性   齿轮-转子-轴承系统  

摘要： 轴承套圈的不对中和剥落是影响齿轮-转子-轴承系统振动特性的典型误差和故障。为了研究外圈不对中和剥落对系统的耦合影响,有必要对含不对中和剥落的齿轮-转子-轴承系统振动特性进行分析。首先,考虑外圈不对中和剥落,计算了轴承的五自由度非线性恢复力。然后,基于轮齿承载接触分析(LTCA)方法,计算了啮合刚度并且建立了直齿轮副的动力学模型。在此基础上,基于切片法建立了花键的等效刚度模型。最后,通过将轴承的恢复力模型、直齿轮副的动力学模型和花键的等效刚度模型与转子系统的有限元模型耦合,建立了齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。分析表明,只有剥落位于承载区时,才会对轴承接触力、接触角和系统振动特性产生影响。外圈的不对中导致轴承的承载区范围增大,并使得剥落对系统产生影响的概率增加。

关键词： 风力发电机组   偏航变桨齿轮箱   箱体   轻量化设计  

摘要： 以风力发电机偏航变桨齿轮箱箱体为研究对象,基于箱体的结构特性及运行故障特征,采用有限元强度计算分析技术及拓扑优化结构分析技术,对箱体进行了轻量化优化设计,降低箱体至合适的重量并解决箱体局部不足的问题。本课题对提高齿轮箱箱体的设计水平和设计能力,具有较好的应用价值,可有效地助力于风电行业的高质量发展。