关键词： 三峡升船机   齿轮齿条   运行载荷   载荷谱   疲劳寿命  

摘要： 通过三峡升船机实测运行数据分析,研究了升船机不同运行工况下的齿轮齿条载荷变化规律,并通过数据拟合结果建立齿轮齿条载荷计算模型。利用载荷模型与升船机不同行程内的船厢水深分布规律编制了多工况组合下的齿轮齿条载荷谱,通过齿轮齿条疲劳寿命计算,并结合前期的全尺寸模拟试验结果验证了三峡升船机齿轮齿条传动系统的服役可靠性。研究表明,三峡升船机齿轮齿条载荷主要由受船厢水深、运行状态控制的确定性载荷与一个服从正态分布的随机载荷偏差构成,通过数据拟合建立了升船机齿轮齿条载荷计算模型;受升船机运行模式与船厢水深变化影响,齿轮齿条上下齿面均会发生受载,且不同区域处齿条受载情况不一致,因此需要分区域编制载荷谱;对于驱动齿轮与中部齿条,载荷主要集中于齿轮下齿面与齿条上齿面,对于顶部和底部齿条,载荷分别集中于齿条的下齿面和上齿面,且其载荷较中部齿条更为显著;对于受载条件最为恶劣的底部齿条上齿面,计算得到滚动接触疲劳损伤损伤度仅达到1.36×10^(5),对应的齿条实际疲劳寿命可达到3.11×10^(11)次行程,远远超出齿条设计寿命;前期完成的全尺寸齿轮齿条模拟试验结果也同样验证了三峡升船机齿轮齿条传动系统在设计寿命周期内不存在疲劳损伤风险。

关键词： 缺陷检测   齿轮配件   CBAM   特征融合   NWD距离  

摘要： 针对汽车齿轮配件表面缺陷检测存在效率低和精度差的问题,提出一种基于YOLOv5改进的缺陷检测模型YOLO-CNF。在骨干网络中增加CBAM注意力模块,使模型更加关注齿轮配件的缺陷区域,提高对微小缺陷的识别能力;设计了F2C模块用于融合浅层特征,在一定程度上缓解了微小缺陷位置信息丢失的问题;利用NWD(normalized Wasserstein distance)对回归损失进行优化,减少对小目标位置偏差的敏感性,从而进一步提高目标位置的准确率和精度。实验结果表明,改进模型的平均精度均值达到了86.7%,相较于原始模型提高了3.2个百分点,检测速度为43帧/s,基本满足了对汽车齿轮配件表面缺陷检测的需求。

关键词： 弧齿锥齿轮   接触印痕   安装位置偏差   注意力机制   ResNet-18  

摘要： 针对现有的弧齿锥齿轮安装位置偏差分类识别效率低的问题,使用改进的ResNet-18神经网络构建轻量级弧齿锥齿轮安装位置偏差分类识别模型,改进的网络修改了ResNet-18网络第一卷积层,并引入了通道与空间注意力机制。实验结果表明,改进ResNet-18较原网络对于齿面接触印痕图像的分类准确率提高了3.23%,损失值降低了0.04。该方法为齿轮安装偏差识别提供了新路径,对弧齿锥齿轮总成的安装调整作业提供了一定的指导。

关键词： 故障诊断   行星齿轮箱   变分模态提取(VME)   深度置信网络(DBN)   均匀流行逼近与投影算法(UMAP)   核极限学习机(KELM)  

摘要： 为了解决行星齿轮箱振动信号存在噪声干扰和特征提取困难的问题,提出一种基于水母搜索优化变分模态提取(JS-VME)、深度置信网络(DBN)和监督型马氏距离的均匀流形逼近与投影算法(MSUMAP)的行星齿轮箱故障诊断方法。采集行星齿轮箱的振动信号,利用JS-VME对其进行预处理,获得相关性较强的期望IMF(intrinsic mode function)分量;然后将该IMF分量应用DBN提取特征向量,构建高维故障特征集;采用MS-UMAP进行维数约减,获得低维、敏感的故障特征;将低维故障特征集应用水母搜索优化核极限学习机(JS-KELM)判别故障类型。行星齿轮箱故障诊断实验结果表明:与UMAP、t-SNE、Isomap、LPP、WIsomap、LLE、LTSA和MDS等方法相比,MS-UMAP算法对JS-VME-DBN的特征提取结果有着最佳的降维效果,所提方法对行星齿轮箱的裂纹、磨损和缺齿等故障的识别率达到了100%,具有一定的有效性。

关键词： 风电机组   齿轮箱   低速轴抱轴故障   故障特性   故障预防  

摘要： 齿轮箱是风电机组的核心零部件,其故障频率最高。其中,低速轴抱轴故障是最常见的一种故障,其原因复杂多样。这不仅影响到风电机组运行的可靠性与经济效益,同时也给电网的稳定运行带来了隐患。因此,深入分析低速轴抱轴故障特征,制定预防与维修策略,对提高风机运行效率、稳定运行、降低故障率具有重要意义。本项目拟对风机齿轮箱低速轴系抱轴故障特征进行深入分析与研究,提出有效的抱轴故障评价方法,为提高风机运行效率、延长齿轮箱服役寿命提供有效方法与策略。

关键词： 剥落齿轮   时变啮合刚度   动力学模型   振动响应  

摘要： 为了探究多剥落齿轮系统中振动响应的演变规律,融合时变啮合刚度构建了多剥落齿轮动力学模型。首先,融合修正的能量法和单/双齿对啮合角位移计算方法,建立多剥落齿轮啮合刚度模型;其次,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙和初始压力角等因素,构建6自由度多剥落齿轮动力学模型,并从仿真、理论和实验维度开展模型有效性分析;最后,基于所构建的模型,研究齿根、节线和齿顶位置同时发生剥落时,剥落尺寸变化对啮合刚度影响,获得多剥落齿轮振动响应的演变过程。研究结果表明,所构建模型与理论及实验误差小于0.5%,并得到了齿根、节线和齿顶位置剥落的啮合刚度及振动响应的演变规律,随着剥落宽度的扩展,节线附近振动幅值增大显著;随着剥落深度的增加,齿顶位置受到的振动冲击更为强烈;而随着剥落长度的增加,剥落的波及范围扩大。所得结论为齿轮系统的健康监测和早期故障诊断提供了理论指导。

关键词： 齿轮   参数化建模   受力分析  

摘要： 作为常见的传动机构,齿轮相对于链、皮带等其他传动机构,其外观形状相对较为复杂,研发、设计及制造过程较为繁琐,容易因模型绘制不精准而造成制造误差。且在实际应用中,齿轮常因材料、设计参数等缺陷导致齿面磨损,甚至出现因超过齿轮强度而引起断齿、根切等现象。基于Creo Parametric 7.0使用三维模型参数化建模的方式建立了完整的常用直齿齿轮模型,并基于MCAD工具的零件建模及组件装配,模拟了齿轮啮合过程。采用Simulation模块分析了齿轮啮合过程中的受力情况,校核了齿轮设计强度。不仅提前完成了齿轮的结构应力分析,避免无谓浪费,还可根据校核结果,适度对齿轮材料、设计参数等进行微调,以便更好地满足应用需要。

关键词： 隐形冠军   籍籍无名   工匠精神   供货商   小作坊   锥齿轮   好书推荐   创新能力  

摘要： 本书详尽而真实地记录了“太平洋精锻”自诞生至今三十年来的成长历程。这家公司从籍籍无名的小作坊异军突起,成为全球汽车锥齿轮和结合齿领域的隐形冠军,是世界所有知名汽车厂商的供货商。其工匠精神和创新能力大堪借鉴。

关键词： 自动卸货   结构设计   齿轮   静应力分析  

摘要： 为了提高卸货效率,提高疫情情况下的卫生水平,设计了一种针对于港口集装箱的自动卸货系统。文中主要介绍了卸货系统的结构设计和工作流程,利用Solid Works软件对卸货系统进行了建模,利用ANSYS Workbench软件对其关键部件齿轮以及摆臂机构进行静应力分析,得到了齿轮在一个啮合过程和摆臂机构从最低点运动到最高点的工作过程应力变化的插值曲线。分析结果验证了该设计的可行性,能够提高仓储行业自动化水平,为仓储行业实现自动化卸货奠定了基础。

关键词： 迷宫密封   泄漏量   齿轮箱   结构改进   飞溅润滑  

摘要： 针对某高速列车齿轮箱迷宫密封的润滑油泄漏问题,基于ANSA软件建立齿轮箱及迷宫密封结构的有限元模型,并采用FLUENT软件对其进行多相流瞬态仿真分析,研究迷宫密封结构的相对啮合深度、节流齿厚、径向间隙、回油孔直径及个数、齿与台阶距离、齿宽、密封间隙对润滑油泄漏量的影响。结果表明:当相对啮合深度大于0.5时,润滑油泄漏量与相对啮合深度呈负相关;润滑油泄漏量与节流齿厚、回油孔直径、回油孔数量呈负相关;润滑油泄漏量与径向间隙、齿宽、齿与台阶距离、密封间隙呈正相关。根据研究结果对迷宫密封结构进行改进,改进后的迷宫密封结构润滑油泄漏量降低为原始泄漏量的3.6%。