关键词： 采煤机   截割部齿轮   有限元仿真   等效应力   弹性应变  

摘要： 采煤机作为煤矿综采的核心设备,其工作能力和稳定性对煤矿开采具有重要影响。在采煤机结构中,截割部齿轮传动是进行动力及扭矩传递的关键。文章针对采煤机截割部齿轮的承载性能,通过有限元仿真方法,建立了截割部齿轮的瞬态动力学分析模型,计算了其在特定工况下的等效应力和弹性应变。分析结果显示,截割部齿轮在啮合齿面处应力最大,但远低于材料屈服极限,显示出良好的承载性能;该位置弹性应变最大,说明齿面易发生变形;齿轮承载能力和稳定性良好,能保障采煤机稳定运行。

关键词： 小模数齿轮   注塑成形   特征识别   智能检索   知识驱动  

摘要： 小模数齿轮注塑成形精度要求高,工艺要求严格,目前的工艺设计主要依赖于设计人员的经验,严重影响产品开发周期和成形质量。针对这一问题,提出了一种小模数齿轮注塑工艺智能驱动设计方法。基于定义的齿轮分区模版,通过创建截面线,利用自动识别算法完成齿轮数字化;构建细化至零件层面的知识库,在知识库中查找相似齿轮零件;依据相似零件的成熟工艺和零件层面的知识,对新零件的成形工艺进行驱动设计,实现知识重用和知识驱动。最后,在NX平台上实现了小模数齿轮注塑工艺智能设计系统,并在两家注塑产品制造企业得到应用。案例分析和工业应用证明了系统的有效性,识别检索效率提高了97%以上,试模次数减少了66%。

关键词： 单点线啮合齿轮副   齿面重构   啮合特性   接触应力  

摘要： 【目的】点线啮合齿轮齿廓方程是复杂的分段函数,运用齿轮齿廓方程建模误差较大。为了更准确地研究齿轮副啮合特性和传动参数,建立了基于三次非均匀有理B样条(Non-Uniform Rational B-Spline, NURBS)曲面插值的单点线啮合齿轮副模型。【方法】根据单点线啮合齿轮副啮合原理以及坐标系变换推导了齿面方程,利用齿面方程获得离散的齿面数据,运用三次NURBS求解离散数据插值而成的曲面控制点矩阵,利用UG二次开发和曲面的控制点矩阵对齿轮进行齿面重构,建立了齿轮副的有限元分析模型,获得齿轮副的瞬时接触线、齿面最大接触应力以及最大弯曲应力的变化曲线,验证了三维模型的准确性。【结果】结果表明,单点线啮合齿轮副主动轮在进入和退出啮合时都未出现边缘接触,且在整个周期内最大接触应力变化比较平缓,最大弯曲应力出现在从动轮和主动轮的齿根过渡曲面附近。

关键词： 高速重载齿轮传动系统   动态特性   优化设计  

摘要： 本文对高速重载齿轮传动系统的动态特性及优化设计展开了研究。鉴于其在工业应用方面的广泛程度,凸显出此研究的关键意义。借助动态建模和动力学方程,并将齿轮啮合刚度与阻尼纳入考量,从而揭开了系统的振动特性。模态分析表明,固有频率和振型对系统动态特性具备显著的作用,瞬态响应分析获取到了振动的相关参数。通过温度场分析,评估了热传递以及温度分布在应力分析中的影响。探讨了设计变量和目标函数的选取,给出了优化策略,同时兼顾了结构限制与制造要求。运用遗传算法和有限元仿真分析,对优化前后的性能进行了对比。实验表明,优化设计极大地提高了系统性能,研究成果在工业应用中具有有效性和前瞻性。

关键词： 风电变速箱   齿轮锻件   探伤问题  

摘要： 质量检测是机械生产的关键环节,在风电变速箱齿轮的制造中,所用锻件为18CrNiMo7-6连铸圆坏钢,在经过多道工序加工和超声波探伤后,获得成品。以某批次齿轮验收看,经过超声波探伤存在较多缺陷问题,影响产品质量合格率。基于对齿轮锻件及加工的了解,从化学成分分析、缺陷定位、扫描电镜讨论等方面出发,进行锻件探伤的理化检测。最后,经过数据分析及判断,可明确缺陷位置及原因,可提出对应的优化方案,进一步提高齿轮的质量。

关键词： 齿廓参数   啮合特性   流量特性   泄漏分析   仿真模拟  

摘要： CB-B系列摆线齿轮泵通常被用作航空发动机燃油泵测试系统中的油液增压泵,为确保测试系统在高压和高振动环境下能够稳定油压并均匀供给油量,需要进行建模设计和流量特性分析。目前摆线泵齿廓参数设计多依赖传统机械理论分析,未能结合流量特性分析,工作可靠性不高。通过分析转子副啮合特性,确定弧径系数与创成系数,结合流体特性优化配流面结构,建立转子模型。流量分析采用基于转子几何特征的集中参数思想,离散泵内流体域,计算各腔室动态流量,对泵体泄漏情况进行归类分析,建立数学流体模型。最后利用AMESim平台搭建摆线泵动态流量模型,与优化前相比,误差控制在1%,流量不均匀系数低于5%,出口压力波动在2%以内,满足工作需求。

关键词： 变速箱   齿轮应用   失效原因  

摘要： 在变速箱运行中,齿轮容易出现失效故障,究其原因在于多方因素干扰,齿轮存在断齿问题,需开展失效原因分析。为此,在简要概述齿轮失效的案例后,从齿轮原材料的化学成分、非金属夹杂物、热处理硬度和渗碳层深、金相组织等方面进行了排查,明确断齿的相关条件。深入分析可发现断齿的根本原因为端面烧伤裂纹,基于轮毂开裂影响,需有效预防同步器齿毂位置的窜动,避免轴向间隙消除而产生摩擦损伤,以期可以提高齿轮应用寿命,确保变速箱的运转性能。

关键词： 航空发动机   燃油齿轮泵   加速寿命试验   加速退化试验   寿命预测   研究进展  

摘要： 航空燃油齿轮泵长期服役于高速、高压、高温的恶劣环境,其寿命和可靠性已成为制约发动机燃油系统性能提升的重要瓶颈。加速寿命试验与加速退化试验是评估燃油齿轮泵寿命与可靠性的重要手段,本研究全面分析了燃油齿轮泵的故障模式,系统梳理了国内外针对燃油齿轮泵的加速寿命试验与加速退化试验方法,并总结了物理失效寿命预测与数据驱动寿命预测模型,剖析了燃油齿轮泵加速寿命试验与加速退化试验的技术特征,指出未来燃油齿轮泵加速试验技术可融合等效加速寿命试验、基于布朗运动的加速退化试验和小子样加速寿命试验的历史信息数据,实现加速应力水平与加速因子的参数更新,以达到提高寿命预测精度与降低试验成本的目的。

关键词： 边缘传动   开式齿轮   筒体法兰   车削同心度   啮合  

摘要： 焊接修复磨尾筒体法兰裂纹后,小齿、减速机及主电机振动均有上升,2019年11月带负荷运行,以上振动更为严重,以致联轴器法兰开裂变形。检查发现:磨机大、小齿圈点蚀严重,齿形不规则磨损严重,小齿中部和根部出现两条磨痕,大、小齿啮合度极差,已无法运行。采取在线堆焊、现场车削、校验同心度的方法对筒体法兰进行处理。在线修复后,该水泥磨筒体法兰已使用4年,未出现异常。实践证明:针对磨机这样的重型装备,在其法兰裂纹处打坡口焊接前一定要防止本体重力导致修复位置变形;在修复中坡口不能一次刨得太长,焊机速度不能太快,要及时消除焊接产生的应力。

关键词： 偏航驱动中心轮   断轴   非金属夹杂物   有限元仿真   轴肩过渡区  

摘要： 某兆瓦级风机并网运行3 a后,偏航驱动齿轮箱的4级中心轮发生断轴事故。采用宏观观察、安全性分析、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,并结合有限元仿真分析,对中心轮断裂的原因进行分析。结果表明:中心轮断口处存在多处非金属夹杂物,导致材料的极限强度降低;轴肩过渡区设计尺寸过小,且轴肩表面残留多处粗糙的加工刀痕,导致轴肩成为危险截面并产生应力集中,使材料发生扭转疲劳开裂,裂纹不断扩展,直至残余材料的强度不足,最终导致中心轮发生断轴事故。