关键词： 压力淬火   淬火模具   齿轮   16Ni3CrMoE钢   热处理变形  

摘要： 航空发动机传动系统齿轮装配精度较高,经热处理后装配尺寸变形控制难度大,采用碱浴自由淬火后零件的变形不能有效控制,严重影响了齿轮的装配及使用。以16Ni3CrMoE钢输出齿轮为研究对象,通过模压油冷淬火替代碱浴自由淬火,对零件关键尺寸进行限制,以控制零件变形。对比分析两种方式淬火零件的组织、硬度、性能及尺寸变化规律,结果表明:采用模压油冷淬火工艺可有效控制零件的变形问题,加工的零件符合技术指标要求。

关键词： 弧齿锥齿轮   渗碳淬火   Deform软件   响应曲面法   参数优化  

摘要： 为探明18Cr2Ni4WA钢弧齿锥齿轮在渗碳淬火处理过程中,渗碳温度、渗碳时间、淬火温度等参数对齿轮畸变及硬度的影响规律,使用Deform软件模拟齿轮渗碳淬火过程,基于响应曲面法研究不同工艺参数组合的交互作用对畸变量及齿面硬度的影响,对建立的目标响应曲面模型进行显著性检验,通过响应曲面优化获得最优工艺参数组合,并设置了对照组通过模拟验证了其准确性。

关键词： 油浴润滑   搅油力矩   车用齿轮   低温环境   可视化  

摘要： 在极寒环境下油液的物理性质会发生显著变化,导致启动力矩骤增等问题。油浴润滑是齿轮传动系统常用的润滑方式,其中齿轮的润滑流场与搅油力矩是2个关键指标。为探究低温环境下旋转齿轮的润滑流场与搅油力矩特性,采用数值仿真与试验验证相结合的方法对齿轮传动润滑系统进行研究。通过搭建的低温齿轮润滑流场可视化试验台,获取不同转速下的润滑流场与搅油力矩数据。基于动网格法建立低温齿轮油浴润滑流场仿真模型,分析不同转速和温度下搅油力矩的变化规律。结果表明:在低温下,低转速时齿轮周围流场整体表现为包络型油膜,齿槽间油流速度与齿轮转速几乎相同,随转速增加,齿轮左侧形成反向山形油域。随着温度降低,油液黏度增大,齿轮搅油力矩也随之非线性地增大;当温度从-20℃降至-30℃时,搅油力矩增大了180.1%,因此在低温下传动系统启动将十分困难。

关键词： 风电机组齿轮箱   故障预警   特征选择   深度学习   时空特征  

摘要： 为实现风电机组齿轮箱故障早期预警,提出一种基于优化门控循环网络超参数的预警模型。首先,利用随机森林袋外误差估计算法,从风电机组数据采集与监控(SCADA)数据中筛选出与齿轮箱油池温度有重要关联的特征变量;其次,充分挖掘SCADA数据的时空关联特性,基于门控循环网络建立预警模型,同时,为提高模型预测性能,通过蜣螂算法优化门控循环网络的超参数;最后,构造健康指数指标,并建立其与机组运行状态等级间的映射关系,实现机组齿轮箱运行健康度监测及故障预警。以某1.5 MW风电机组运行数据为算例进行验证,结果表明,所提方法能提前2天发出齿轮箱油温异常预警,效果优于GRU模型、LSTM模型等对比模型,能够更加准确有效地实现风电机组齿轮箱故障预警。

关键词： 风电机齿轮箱   故障检测   小样本   马田系统   强化学习   蚁狮优化器  

摘要： 针对小样本风力发电机齿轮箱给故障检测模型带来的过拟合和泛化能力差等问题,提出了基于强化学习马田系统(reinforcement learning Mahalanobis-Taguchi system, RLMTS)的故障检测模型。首先将经过正交表和信噪比筛选后的特征作为初始马氏空间,其次利用强化学习和给定规则对其进行探索和优化,最后采用蚁狮优化器对传统马田系统的阈值确定方式进行改进。实验结果显示,RLMTS适用于不同小样本量下的故障检测,且与17种比较方法相比,RLMTS诊断性能更优,鲁棒性更强,适用性更广,更适用于小样本风力发电机齿轮箱的故障检测。RLMTS有利于提高齿轮箱运行的可靠性、高效性和安全性,同时降低维护成本,进而保障风力发电的稳定性和高效益。

关键词： 机匣   薄壁   变形   控制   工艺方案  

摘要： 以附件齿轮机匣加工为例,针对产品结构特点、加工难点进行工艺分析,通对对加工变形、尺寸精度和多余物的控制,制定加工方案,经试验验证能够生产出合格产品。

关键词： 增速齿轮箱   齿轮修形   仿真分析   结构性能  

摘要： 以风电增速齿轮箱为研究对象,首先建立其精确的三维几何模型,并通过有限元分析进行仿真模拟,研究其齿轮在工作状态下的应力、变形及性能变化。根据仿真结果,确定齿轮的修形量和修形方式,以优化齿轮的接触性能和使用寿命。最后,通过对比修形前后齿轮的性能变化,评估修形方案的有效性和改进效果。结果表明:修形后平行轴2输出齿轮单位长度上接触载荷,较修形前大幅度下降,最大单位长度接触载荷由修形前的1236N/mm,下降至修形后的998N/mm,下降了19.3%左右,应力集中及偏载现象也显著减少;最大接触应力由1178MPa下降至835MPa,下降了29.1%;最大弯曲应力由493MPa下降至362MPa,下降了26.6%;修形后平行轴2输出齿轮的传递误差变化量降低了7.16倍,齿轮寿命增涨了2.8倍。因此,对齿轮进行修形,能够减少磨损,降低应力集中现象,提升齿轮整体性能。

关键词： 航空齿轮   大落差薄壁腹板   工艺路线   变形控制  

摘要： 航空齿轮作为传动系统的重要组成部分,既要满足航空产品高强度、高可靠性的要求,又要实现薄壁、重量轻的需求,尤其是航空发动机,重量已成为发动机设计的一个重要参数,为减轻重量,发动机中存在很多大落差薄壁腹板的齿轮,加工此类产品已成为航空发动机齿轮制造企业的一个难题。因此,必须根据零件的结构特点及尺寸精度要求,制定合理的工艺路线,在齿轮热处理前预留足够的余量,热处理过程中选取合适的参数控制好变形,热处理后采用有效的车削方法及加工参数,在控制加工变形的同时,保证零件加工精度,最终实现其功能。

关键词： 齿轮轴   锻造成形   冲头结构   挤压方式   最小合模力  

摘要： 为提高一款车用齿轮轴的生产质量和生产效率,采用锻造工艺进行生产。首先,初步制定了两种锻造成形方案,分别采用整体式冲头结构和组合式冲头结构,并通过Deform-3D分析了齿轮轴的成形情况,同时对锻件温度、冲头受力以及最小合模力进行了全面对比;其次,对组合式冲头的挤压方式进行了优化,优化后锻件质量仍能得到保证,同时冲头受力和最小合模力得到了大幅降低,有效提升了模具寿命;最后,开展了齿轮轴的锻造试制,得到的不同阶段齿轮轴锻件的样件与仿真结果高度一致,证实了仿真过程的准确性。经检验,成形的齿轮轴无明显缺陷,质量较好,尺寸达到工艺要求,表明所开发的锻造工艺切实可行。

关键词： 斜齿轮   齿廓修形   接触线   时变啮合刚度  

摘要： 针对斜齿轮齿廓修形对传动系统的动态特性,提出一种新的齿廓修形斜齿轮副啮合刚度模型。基于切片原理,根据齿轮的几何特性,将斜齿轮分为4种类型。在此基础上,通过将齿廓修形直齿轮副的啮合刚度与斜齿轮的接触线进行积分,得到4种齿廓修形斜齿轮副的单齿轮啮合刚度,并对其进行齿形修形。所提方法简单方便,无需计算啮合状态中每个切片齿轮副的刚度和齿形误差。将单个斜齿轮的啮合刚度添加到同时啮合的齿轮副中,得到了齿廓修形的斜齿轮副总啮合刚度。结果表明:齿廓修形降低了平均啮合刚度,且随着接触比的增大,啮合周期时啮合刚度的变化逐渐减小。通过与其他典型啮合刚度模型的计算结果进行对比,证明了所提解析方法对齿廓修形斜齿轮时变啮合刚度的计算准确高效。