关键词： 行星齿轮   齿轮损伤   动态仿真   振动频谱  

摘要： 针对太阳齿轮裂纹损伤状态下的行星齿轮系统,建立了行星齿轮组动力学模型。该模型考虑了传输路径、陀螺仪和离心力等影响因素,对比分析了无裂纹损伤轮齿状态和有裂纹损伤轮齿状态下的振动特性。利用MATLAB模拟分析了行星齿轮组各齿轮的振动信号,在考虑振动传输路径的基础上对各振动信号进行合成,提出了一种改进的Hamming函数来研究传输路径对行星齿轮系统振动的影响,以此获取了太阳轮轮齿裂纹损伤特征。最后通过实验对所提方法进行了验证,结果表明实验所得振动信号的频谱与模拟信号的频谱基本一致。该方法可以用来识别齿轮是否存在裂纹,可为故障诊断的制定提供参考依据。

关键词： 参数化   直齿轮   CAD/CAE   接触应力   有限元   NX二次开发  

摘要： 针对传统齿轮接触性能CAD/CAE集成中的模型转换精度损失和重复建模的问题,提出了基于NX平台的参数化CAD/CAE集成的直齿轮接触应力分析方法;首先,在CAD建模中,结合直齿轮几何参数与渐开线齿廓、过渡曲线的数学模型,实现直齿轮的参数化设计和自动装配;其次,在CAE仿真中,以三齿齿轮装配CAD几何模型作为输入,构造齿轮接触应力有限元计算过程,重点探讨了直齿轮网格划分、材料属性定义、接触属性定义以及载荷施加等前处理实施过程;然后,描述了基于NX二次开发的直齿轮CAD/CAE集成系统开发流程;最后,齿轮接触应力仿真结果与理论计算进行比较,具有良好的一致性,验证了所开发程序的准确性与有效性。研究为齿轮CAD/CAE集成设计与分析提供了一个高效便捷的仿真途径。

关键词： 高水基   液压马达   非圆齿轮   端面磨损  

摘要： 介绍了某型高水基非圆齿轮马达的结构及其工作过程,阐释了作为核心零件的动齿轮端面的磨损机理,对出现的非圆太阳轮中心孔附近的异常圆环状磨损的原因进行分析并提出结构改进。仿真结果和实机装试表明,有效解决了该圆环状端面磨损问题。

关键词： 风电机组   齿轮箱   不确定性分析   动力学分析   功能度量法   非概率相关性  

摘要： 复合行星风电齿轮箱受客观存在的材料分布不均、工艺误差、随机载荷等不确定性因素影响,易造成其系统动力学性能出现“算不准、算不快”等问题。为准确揭示数据匮乏时齿轮箱内外部参数的不确定性传播规律,发展复合行星风电齿轮箱高精度建模与不确定性分析方法。充分考虑齿轮箱实际服役中约束、载荷情况,建立其高精度模型,并通过零部件与整机动力学试验验证模型准确性。采用功能度量法与非概率相关性传播公式准确获取齿轮箱多维输出响应的区间与非概率相关系数,建立多维椭球模型。结果表明:通过考虑材料参数的不确定性与相关性,所提方法可准确获取箱体最大等效应力、最大变形与各阶频率的不确定域;采用功能度量法与蒙特卡洛模拟方法获取输出响应区间结果的相对误差小于1%;采用非概率相关性传播公式与相关近似建模方法所得响应间相关系数基本一致,并结合区间信息准确建立输出响应的多维椭球模型。

关键词： 齿轮   点蚀   模式识别   深度卷积生成对抗网络(DCGAN)   U^(2)-Net  

摘要： 结合改建的齿轮试验台能够在线获取齿轮工作齿面图像的优势,探讨了基于机器视觉技术实现齿轮点蚀辨识的方法,并开展了试验研究。针对齿轮点蚀样本稀缺,采用深度卷积生成对抗网络(deep convolutional generative adversarial network,DCGAN),实现了样本的多样化、高质量扩增;结合前期研究基础,提取了齿轮的有效工作齿面,实现了齿面倾斜校正和畸变修正;引入ECA注意力机制,改进了U^(2)-Net模型,实现了齿轮点蚀图像感兴趣区域的精确分割;在此基础上,通过统计齿轮历史点蚀率,构建了基于图像信号的齿轮点蚀辨识模型,实现了齿轮点蚀辨识。结果表明:采用机器视觉技术实现齿轮点蚀辨识的方法是可行的,基于DCGAN和U^(2)-Net模型的齿轮点蚀识别准确率达93.56%。研究成果可为齿轮点蚀辨识提供一种更为直接、可靠的方法,对于机械装备的状态监测有一定的参考价值。

关键词： 超大规格面齿轮   数值滚检   接触印痕   传动误差   乏燃料后处理  

摘要： 某反应器是乏燃料后处理的关键设备,超大规格面齿轮传动是该设备的核心技术。在获得面齿轮实测齿面后,将面齿轮的实测齿面拟合为非均匀有理B样条(NURBS)曲面,使该样条曲面与圆柱齿轮齿面啮合进行数值滚检,依据数值滚检的印痕和传动误差对圆柱齿轮齿面实施修形设计,以解决超大规格面齿轮加工精度不易控制从而降低啮合性能的问题。建立了圆柱齿轮的双向修形齿面模型,构造了由面齿轮实测齿面坐标拟合的样条曲面,给出了数值齿面啮合接触分析的模型。数值算例表明,面齿轮实测齿面与圆柱齿轮双向修形齿面的啮合能够获得较理想且稳定的接触印痕和传动误差,数值与实验滚检结果一致,证明圆柱齿轮双向修形可补偿面齿轮的加工误差且面齿轮传动的数值滚检是可行的。

关键词： 电镀CBN砂轮   磨齿砂轮   修整   补偿方法  

摘要： 【目的】电镀立方氮化硼(Cubic Boron Nitride,CBN)砂轮作为齿轮磨削加工的热点工具,存在修整精度低、批量修整稳定性差等缺点。为提高齿面磨削精度,实现电镀砂轮1~2级齿轮齿面磨削加工水平,通过分析电镀CBN砂轮齿廓、加工偏差、检测原理,提出了“双刀具圆弧+变齿厚”复合补偿修整策略。【方法】首先,分析了电镀砂轮的齿廓特征及加工偏差,确定了对应的修整方案;其次,依据修整方案修正补偿量和齿廓扭曲,对比了不同齿厚下的齿廓位置关系;最后,开展相关试验研究,出具了相关工具砂轮的检测报告。【结果】经试验验证,该策略可实现电镀CBN砂轮的稳定修整,齿轮磨削精度可达2级以上,具有很大的技术应用空间。

关键词： 100CrMo7-3轴承钢   大型风电齿轮箱   奥氏体晶粒长大模型  

摘要： 对风电齿轮箱用100CrMo7-3轴承钢在不同加热温度(920~1150℃)和保温时间(0~600 min)下的奥氏体晶粒长大行为进行了研究;采用金相定量法测量了奥氏体晶粒尺寸。采用Sellars模型,通过反复试探法建立了100CrMo7-3轴承钢的奥氏体晶粒长大模型。基于实际生产条件下工件各位置的奥氏体晶粒尺寸,采用DEFORM有限元软件计算出了工件各位置“0”时刻的奥氏体晶粒尺寸及随保温时间的变化规律。结果表明,1000℃以下保温时,奥氏体晶粒长大速率较慢,当加热温度大于1100℃时,奥氏体晶粒快速长大;同一加热温度下,保温的前30 min内晶粒长大迅速,30 min以后晶粒长大速率逐渐减慢。通过试验数据拟合出的100CrMo7-3轴承钢奥氏体晶粒长大模型为:D_(t)^(5.02)-D_(0)^(5.02)=7.77×10^(36)texp(-764980/RT)。工业条件下由于试样尺寸的影响,现场工件的奥氏体晶粒尺寸比实验室小试样的偏大。在现场生产条件下的加热保温过程中,影响100CrMo7-3轴承钢奥氏体晶粒尺寸的首要因素是加热温度,保温时间的影响不大。

关键词： 座椅调节器   蜗杆   斜齿轮   齿廓修形   降噪  

摘要： 针对汽车电动座椅调节器中的噪声问题,对其主要传动系统采用修形蜗杆和修形斜齿轮配对以减少啮合冲击。建立其数学模型,加工了不同修形量的蜗杆和斜齿轮,搭建了噪声测试试验台,测试了原模型和不同修形量情况下汽车座椅调节器的加速度频谱,选取较优组合进行了齿廓修形后的整机降噪测试。分析结果表明,合适的蜗杆和斜齿轮齿廓修形可有效降低加速度频谱峰值,斜齿轮、蜗杆修形量分别取0.04、0.02 mm下的座椅调节器加速度峰值较原产品下降明显;6套试验产品的噪声与对标产品的最大噪声的差值在1.6 dB以内,且试验产品的加速度频谱和加速度峰值较原产品明显降低,验证了蜗杆斜齿轮副齿廓修形降噪的可行性。

关键词： 采煤机   截割部   齿轮断齿   故障模式  

摘要： 针对采煤机中截割部高速端齿轮组轮齿断裂的问题,以MG300/700-WD型采煤机截割部传动系统为研究对象,运用有限元仿真分析方法完成了高速端齿轮组等效应力、法向应力、压力强度等参数的计算,计算结果远远小于齿轮材料的屈服强度,确定截割部高速端齿轮组轮齿断裂模式为疲劳断裂。进一步分析高速端齿轮组的等效应变,数值较小,不会影响齿轮组的正常运行。研究截割部高速端齿轮组的断齿故障模式,以期为采煤机运维人员提供技术参考。