关键词： 采煤机   截割部   齿轮   故障诊断   故障预测模型   卷积神经网络  

摘要： 井下采煤机结构复杂、工况环境差,容易出现各类故障,且处置难度较大。针对MG1000/2500-WD型采煤机截割部齿轮故障诊断需求,结合卷积神经网络的故障特征提取原理,设计了DCNN故障预测模型,并实施了数据训练及模型测试。测试结果表明:预测模型的故障甄别准确率达到98.17%,故障训练值与标准值的准确率达到99.13%,故障预测具有较高的可靠性,实现了预期的研究目的。

关键词： 齿轮故障诊断   边缘计算   乘法-卷积   深度学习   嵌入式系统  

摘要： 针对齿轮箱运行状态监测数据量大而数据价值密度低导致的数据传输和存储困难、受到带宽影响导致的故障辨识实时性差以及大而深的深度学习模型难以有效部署至边缘端硬件等问题,本文提出了一种基于乘法-卷积网络(MCN)的齿轮箱故障边缘智能诊断方法。首先,综合考虑信号滤波在特征表征以及深度学习在特征提取的优势,设计了一种轻量化的MCN模型,同时在嵌入式微处理器搭建了一套端侧边缘智能处理原型与系统。该系统可以直接部署于齿轮箱边缘,通过云服务器训练和更新MCN模型参数并部署至边缘端,于边缘端完成数据采集、处理和故障状态辨识等功能,将大量传感器数据直接消耗在边缘端。实验结果显示MCN具有99.75%的平均识别精度,且部署MCN的齿轮箱故障边缘智能诊断系统可以在0.696 s内准确识别出故障状态。

关键词： 齿轮箱润滑油泵   船舶机械传动系统   润滑油泵设计   特殊环境要求   附件设计   安装与调试  

摘要： 齿轮箱在船舶机械传动系统中扮演着至关重要的角色,而齿轮箱润滑油泵作为其关键组成部分,其设计和性能直接关系到整个系统的运行稳定性和可靠性。本文深入研究了船舶齿轮箱润滑油泵的设计要求与方案,突出考虑了润滑油泵在特殊海洋环境下的性能需求,包括流量、压力和温度的要求、耐腐蚀性和防水性的特殊要求,以及在极端温度条件下的应对策略。设计方案中着重讨论了润滑油泵类型的选择、工作参数和结构设计的原理与方法,以及关键部件材料选择和制造工艺。此外,润滑油泵系统附件的设计,如润滑油冷却器和滤清器的选择与评估,以及系统的安装与调试过程中关键参数的监测与调整,都得到了全面的探讨,旨在为船舶机械传动系统提供高效、可靠的润滑支持。

关键词： 直齿轮误差   轴向错位   时变啮合刚度   切片理论   势能法   齿接触分析   加载齿接触分析  

摘要： 针对齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度激励的问题,提出了一种通用的时变啮合直齿轮副刚度的解析方法。首先,建立了直齿轮齿向修鼓与轴向错位模型,导出了轮齿副总误差计算式;然后,结合了弹性力学理论、齿接触分析(TCA)以及加载齿接触分析(LTCA),对齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副加载状态下的啮合特征进行了计算;基于势能法以及切片理论,建立了改进的几何刚度、耦合刚度、赫兹接触刚度以及齿基刚度模型,并进一步推导了齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副时变啮合刚度改进解析式;最后,将该方法的计算结果与有限元结果进行了对比分析,对该解析模型进行了验证,并分析了不同鼓形量与错位量对直齿轮副刚度激励的影响。研究结果表明:提出的齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度计算方法的计算误差为3%,能够准确且有效地分析齿向修鼓和轴向错位直齿轮副的啮合刚度,为齿轮副传动系统的修形设计提供了理论基础。

关键词： 激光冲击   齿轮残余应力   激光工艺参数   复合强化  

摘要： 激光冲击强化技术是一种非接触、可控性强、强化效果突出的新型表面改性技术,利用激光冲击强化技术调控齿轮表层分布的残余应力场,对于提高齿轮的使用寿命具有重要意义。基于激光冲击强化齿轮表层残余应力作用机理,讨论分析激光能量、激光光斑直径、激光光斑搭接率以及激光冲击次数等4个工艺参数对齿轮残余应力的影响,归纳现有激光冲击强化复合技术的优势与不足,综述激光冲击-喷丸、激光淬火-激光冲击、超声冲击-激光冲击、脉冲电流辅助激光冲击等4种技术对残余应力的调控作用,最后对激光冲击技术强化齿轮表层残余应力研究进行总结,并对激光冲击发展应用进行展望。

关键词： 多级齿轮传动   啮频激励   分岔   齿面脱啮   齿面冲击  

摘要： 以行星轮系+两级定轴多级齿轮传动系统为研究对象,建立含齿侧间隙、时变刚度、综合传递误差、阻尼、连接轴扭转刚度因素的多啮频激励扭转非线性动力学模型,用数值法对系统无量纲动力学方程求解,获得系统的分岔、齿面冲击、脱啮占空比、齿背接触比响应图。研究表明:系统各级传动分岔特性因多啮频激励不同步而不同步,啮频激励和连接轴扭转耦合影响各级传动的振动强度;随连接轴的扭转刚度减小其前级齿轮传动的动力特性对后级传动的影响减弱;行星轮系内外啮合结构不对称对齿面冲击、脱啮特性产生轻微影响;行星轮相位差对系统非线性动力特性无影响。

关键词： 风电机组   齿轮油   选型评价   层次分析   熵权法  

摘要： 针对风力发电机组齿轮箱的安全用油问题,根据风电设备运行特点以及实际运行过程中可能产生的故障,考虑齿轮油基本理化指标、抗污染性能以及极压抗磨性能3个维度,选择9个具体指标,构建涵盖目标层、准则层以及方案层的层次分析(AHP)结构的评价体系;引入熵权法(EWM)的客观赋权,改进综合权重的计算方法,并应用于某风电齿轮箱OEM的油品选型方案中,通过实例验证该方法的有效性与可行性。结果表明,所提出的方法可以实现对风电齿轮油选型结果的量化,有利于快速评价油品性能相关指标,改善了对多油品选择决策过程中主观因素引发的偏差。该方法可为风电齿轮箱油品选择决策提供参考,并可用于其他行业的油品选型决策中,对油品选型具有重要意义。

关键词： 整体式齿轮箱   铸造工艺   CAE分析   模具设计  

摘要： 针对一种整体式齿轮箱进行了铸造工艺设计、铸造CAE仿真及模具设计研究。通过合理地设计浇注系统、激冷冷铁和发热保温冒口等工艺措施,并采用预埋覆膜砂型芯、整体筋板抽活块等模具设计方案,成功开发了满足质量要求的整体式齿轮箱铸件。

关键词： 车辆工程   Ease off   准双曲面齿轮   NSGA-Ⅱ   多目标优化  

摘要： 为实现准双曲面齿轮的多目标优化,建立了神经网络代理模型,用以描述Ease off修形参数和传递误差、齿根应力、啮合损失功率的关系。首先,利用动力学软件MASTA建立准双曲面齿轮驱动桥模型,基于敏感度系数矩阵,推导出齿面偏差二阶泰勒展开式对应的机床修形加工参数,建立修形齿轮模型。其次,通过MASTA的加载齿面接触分析功能计算修形齿轮模型的传递误差、齿根应力、啮合损失功率,最终建立神经网络代理模型。最后,采用NSGA-Ⅱ多目标优化算法优化代理模型,进行对比验证。结果表明:采用本多目标优化方法可有效降低准双曲面齿轮的传递误差、齿根应力、啮合损失功率。

关键词： 20CrMoH钢齿轮   沿晶开裂   非马氏体组织   硫化锰  

摘要： 在某20CrMoH钢齿轮渗碳处理过程中,其齿轮根部出现裂纹。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法分析了齿轮开裂的原因。结果表明:材料晶界处分布枝晶状的硫化锰,该类夹杂物属于Ⅱ类硫化物,形成于第二脆性区的温度区间,由稳定的共晶反应生成,硫化锰夹杂物的形成与S、O元素含量及冷却速率有关;夹杂物破坏了基体的连续性,应力集中处萌生微裂纹并不断扩展,最终导致20CrMoH钢齿轮发生开裂。