关键词： 齿轮   多级行星机构   模态分析   扭转振动   固有频率  

摘要： 机电复合传动系统的激励幅值大、频率范围宽,更易激发扭转振动,降低传动品质和寿命。针对由单星排和双星排组成的某功率耦合机构的变速部件,考虑异型结构和阶梯轴的高阶动力学特性,建立了传动系统的集中参数扭振动力学模型,分析了行星排及传动系统的扭振模态,并进行了仿真对比,探索了结构参数对模态的影响。结果表明:动力学模型与仿真模型的固有频率平均相对误差为1.4%;行星排和传动系统均包含刚体模态、行星轮独立扭振模态及整体扭振模态,传动系统还包含异型结构局部模态;输入轴外径、啮合刚度、输出轴外径、啮合齿宽、输出输入轴端等效转动惯量对传动系统整体扭振模态的影响依次降低;啮合刚度对行星轮独立扭振模态影响显著。所述方法可为多级行星机构扭振分析及改善提供参考。

关键词： 齿轮滚刀   工作前角   前刀面设计   有限元仿真   热—力载荷  

摘要： 高速干切滚齿由于刀具几何及运动学复杂性,滚刀工作前角在空间上沿切削刃不断变化,通常会形成负前角,影响刀具切削性能。为此,本文基于滚齿工艺原理建立滚刀工作前角的解析表达式,并分析刀具几何参数与切削参数对其影响的规律,进而通过优化滚刀前刀面几何结构,使工作前角沿切削刃的变化更加平缓,通过有限元仿真实验,对比常规滚刀与优化后滚刀的前刀面热—力载荷,以验证优化后滚刀的切削性能。结果表明,优化后的滚刀切削力更加平稳,过渡圆弧处的最高热载荷减小近20%且分布更加均匀,滚刀切削性能得到改善。

关键词： 采煤机   摇臂齿轮   故障分析   动力学分析  

摘要： 针对采煤机摇臂齿轮系统故障诊断困难、运行效率与安全性有待提高等问题,采用动力学分析方法,通过对7LS06-LW536型采煤机摇臂齿轮传动系统建模,明确模型参数,利用有限元分析确定典型故障类型及状态特征,分析恒载和变载工况下不同故障的啮合力频域特征,包括裂纹、断齿、点蚀故障等。研究发现故障在频域以行星齿轮啮合频率为载波、相对转动频率为调制频率,可通过边带主频幅值与R(行星齿轮的啮合频率)的比值表征故障程度,得出该系统典型故障特征及相关数据,为后续故障诊断技术的应用提供资料,可作为故障检测系统数据库内容,有助于提升采煤机摇臂齿轮系统运行效率与安全性,改进系统设计。

关键词： 风电齿轮箱   齿轮裂纹   有限元分析   应力强度因子  

摘要： 以某风电场1.5 MW风电机组齿轮箱第三级小齿轮为研究对象,针对齿轮在工作过程中出现裂纹并断裂的问题,运用线弹性断裂力学理论结合有限元法计算的方法,准确计算了裂纹前缘各点的应力强度因子,从后处理结果中得知I型应力强度因子占主导地位。在此有限元模型基础上,分析载荷、裂纹长度以及位置对I型应力强度因子的变化规律。结果表明,随着载荷的逐渐增大,齿轮齿根三维裂纹前缘应力强度因子曲线整体呈现增大的趋势;当齿轮齿根的初始三维裂纹长度增加时,应力强度因子曲线在两端即靠近齿面的位置基本保持不变,而在中间即裂纹深处随着三维裂纹长度的增加而增大。当裂纹的初始位置越靠近轮齿中间部位时,齿轮的三维裂纹应力强度因子整体呈现增大的趋势,并且增加幅度逐渐变大。

关键词： 面齿轮   配齿   优化   轻量化   均载  

摘要： 为获得精确的同轴面齿轮分汇流系统均载设计条件,针对其配齿及多目标优化设计方法进行研究。利用集中质量参数法,建立了考虑制造误差、双联轴扭转刚度、啮合刚度和阻尼等因素在内的系统45自由度弯扭耦合动力学模型。考虑系统均载及轻量化因素,求解了满足系统动态均载特性的配齿设计算例,并建立了兼顾均载特性及质量的多目标优化设计模型,并运用非支配排序遗传算法求解。结果表明,制造误差是影响系统动态均载特性的最大因素,通过配齿条件建立能够获得良好的动态均载布局,使得均载性能提高5.4%;优化后的系统均载性能较配齿条件建立前后的均载性能分别提高3.3%和8.5%。研究成果能够为系统动力学稳定性设计提供理论依据。

关键词： 齿轮箱   变工况   哈里斯鹰优化器   多层感知机   故障诊断  

摘要： 针对变工况下齿轮箱故障信号复杂多变导致故障诊断困难的问题,提出了一种基于哈里斯鹰优化器(Harris hawk optimizer,HHO)优化多层感知机(multi-layer perception,MLP)神经网络的故障诊断方法。首先,采用均方根-均值(root mean square-mean,RMS-MEAN)方法对齿轮箱故障振动信号进行预处理,以降低随机变工况对不同振动信号的影响;其次,引入变工况修正因子k,利用HHO对MLP的超参数进行自动优化,增强振动信号中的周期性特征,构造变工况下最优的MLP网络结构;最后,将特征增强数据输入HHO-MLP中进行故障诊断。通过MCC5-THU齿轮箱故障数据集验证,该方法在变工况下对齿轮箱故障的诊断性能显著优于其他模型,故障分类的准确率可达97.5%,这说明了其在变工况下的有效性。

关键词： AI   知识渊博   助手   难题   学习   白海鸥   王老师  

摘要： 王老师:最近,我发现不少同学开始借用AI来辅助学习。白海鸥:老师,我用它修改过作文,还查过知识点,确实很好用。王老师:AI确实像一位知识渊博的助手,但如果我们遇到难题就立刻“呼叫Siri”,会不会让大脑“生锈”呢?

关键词： 铸造模拟   齿轮钢   温度场   显微组织   晶粒度  

摘要： 本文以18CrNiMo7-6齿轮钢连铸坯为研究对象,采用ProCAST大型铸造仿真软件对连铸坯的连铸过程进行了稳态模拟,建立了三维稳态模型。通过C语言外部程序控制连铸过程,模拟工艺参数的变化,模拟了连铸过程温度场分布情况,分析连铸坯产生铸造缺陷的原因。随后,以某工厂提供的18CrNiMo7-6齿轮钢的圆形连铸坯为材料,研究了其横截面显微组织、硬度梯度分布和残余应力分布的情况。最后,建立“冶炼工艺参数-显微组织-力学性能”之间的定量关系,总结并讨论了铸造工艺可能的优化途径。

关键词： 市域车   齿轮箱   密封结构   迷宫密封   齿形密封  

摘要： 某型市域车接地装置磨耗碳粉进入齿轮箱,造成润滑油发黑。为防止碳粉进入齿轮箱内部和平衡气流压力,提出2个齿轮箱密封结构优化方案。通过仿真计算和台架试验,对比2个优化方案防止碳粉进入齿轮箱内部的效果,确定方案A为最佳方案。经过线路运行试验,验证了方案A的密封效果,能够有效避免碳粉进入齿轮箱,保证齿轮箱的密封性能。该研究为其他齿轮箱的密封结构设计提供了参考。

关键词： 齿轮泵   振动信号   最优参数   故障诊断  

摘要： 为探究复杂工况下汽车电控齿轮泵故障状态,需实现对齿轮泵振动的实时监测,并对故障信号的演变规律进行特征提取。首先,建立了齿轮泵动态数学模型,通过理论分析明确了齿轮泵在正常运行和故障状态下的振动来源及其特征,为故障诊断提供了理论基础。然后,根据齿轮泵的运行特点,设计并搭建了油泵齿轮故障实验平台,模拟了多种工况下的齿轮故障模式,对采集到的信号进行时频分析,提取了反映故障信息的最优指标参数。最后,采用常规数据处理方法和改进的完全自适应噪声集合经验模态分解法,对各类工况下的不同故障模式进行对比诊断。研究结果表明,在保证分解效率和故障识别准确率的前提下,提出的改进型完全自适应噪声集合经验模态分解法在分解时间上平均提升了28.45%,齿轮泵在高转速下的故障识别准确率在提升了1.29%。验证了该方法的可靠性和准确性,为齿轮泵状态监测和故障诊断技术提供了的理论依据和工程参考。