关键词： 齿轮弯曲应力   测试装置   无线测试   试验验证  

摘要： 齿轮传动过程中承受复杂应力状态,在循环载荷下可能发生齿轮接触疲劳和弯曲疲劳失效,齿轮动态应力的准确测量是保障其传动稳定性与可靠性的重要途径。基于STM32微控制器设计数据采集和无线传输电路,编写数据处理、显示、存储的上位机程序,开发了齿轮动态应力无线测试系统。在齿轮弯曲疲劳试验中进行了测试,其结果表明,齿根弯曲应力测试值与ISO标准计算值的误差在5%以内,与有限元计算值的最大误差在10%以内,验证了该测试系统具有较高的准确性。

关键词： 信息融合   深度卷积网络   齿轮箱   迁移学习   故障诊断  

摘要： 齿轮箱作为系统传动的核心部件,确保其健康状态对于旋转机械有效运行至关重要。然而,目前大多数传统故障诊断方法通常难以充分挖掘故障相关特征信息,且常见模型在变工况服役条件下通用性差。与此同时,实际工程应用中往往难以获取充足标签数据。针对上述问题,提出一种基于深度卷积迁移学习的变工况机车齿轮箱故障诊断方法。首先,考虑到单一通道所含信息往往存在严重局限性,将多通道特征信息进行有机融合作为输入,搭建深度卷积网络自适应挖掘多通道深度特征,得到源域诊断模型。进一步将不同工况下多通道信号作为输入训练源域模型以增强其感知能力以及泛化性,由源域向目标域做迁移映射,从而实现变工况下的齿轮箱故障诊断。采用齿轮箱故障实验声学数据进行验证分析,结果表明:该方法能在不同的工况下实现知识迁移,增强诊断模型的通用性,准确高效地实现齿轮箱故障诊断,诊断准确率超过99%;对比其他传统故障诊断方法,所提方法有更好的时效性和泛化性。

关键词： 热锻   耐火材料   点状缺陷  

摘要： 在车削某20CrMnTi钢齿轮毛坯时,发现其表面有点状缺陷,采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜和能谱分析、金相检验等方法分析点状缺陷的产生原因。结果表明:热锻前加热时,加热炉中的耐火材料颗粒黏附在材料表面,热锻时这些颗粒被挤压在钢材中,从而形成了点状缺陷。

关键词： 交叉模糊熵   多尺度模糊熵   复合多尺度交叉模糊熵   行星齿轮箱   故障诊断  

摘要： 模糊熵是衡量时间序列复杂性的非线性动力学分析方法,也是提取齿轮箱非线性故障特征的有效工具。然而模糊熵只对单个时间序列进行复杂性测量,忽略了两个不同时间序列之间模式的相似性。为充分利用振动信号间的丰富信息,将能够有效衡量两个时间序列同步性、相似性和互预测性的交叉熵理论引入到行星齿轮箱故障诊断中。针对单一尺度的熵值不能完整反映序列间模式复杂性问题,通过复合粗粒化的方式对时间序列进行多尺度分析,提出了衡量两通道时间序列相似性与互预测性的复合多尺度交叉模糊熵方法。在此基础上,提出了一种基于复合多尺度交叉模糊熵和萤火虫优化支持向量机的行星齿轮箱故障诊断方法。最后,将所提的故障诊断方法应用于行星齿轮箱试验数据分析,并与现有方法进行了对比,结果表明所提方法能够有效提取故障特征,并且在故障类型诊断方面有更高的识别率。

关键词： 三坐标测量仪   几何误差   普通模型   精密模型  

摘要： 通过对齿轮误差的测量,可预测轮齿螺旋线的变形规律,并为齿轮接触应力分析、齿轮传动质量及齿轮修形等领域的研究提供可靠的理论依据。与普通的数控机床相比,三坐标测量仪作为精密的检测仪,其运动精度更高,普通的运动误差模型难以适应三坐标测量仪几何误差精密补偿的需要。根据齿轮的结构特征、需测的参数、以及基于小角度误差假设的普通的几何误差变换矩阵存在的不足,对影响齿轮测量误差的主要运动轴的几何误差模型进行精算,从而推导出三坐标测量仪测量误差补偿所必需的精密几何误差模型。

关键词： 变位齿轮   接触强度   啮合角  

摘要： 为了便于变位齿轮精确传动设计,基于Hertz公式,计算变位渐开线直齿圆柱齿轮传动的最大接触应力,分析最大接触应力出现的位置,推导最大接触应力和节点啮合时接触应力的比值函数(称为应力比),将变位齿轮最大接触应力的计算式表达为应力比与节点应力的乘积。分析变位齿轮传动中应力比随小齿轮齿数和传动比变化的规律。结果表明:小齿轮齿数Z_(1)大于17时,随着Z_(1)增大,应力比减小;小齿轮齿数Z_(1)小于17时,随着Z_(1)增大,应力比增大;Z_(1)等于17时应力比最大;而传动比u增大,应力比会增大。如果齿轮接触强度的设计准则为最大接触应力比节点接触应力大8%或以上,则需要按最大接触应力进行精确设计。提供了需要进行精确接触强度计算的齿数和传动比的数值范围。在实例分析中采用有限元方法验证了推导的应力比计算式的正确性。

关键词： 齿轮传递误差   行星齿轮   内部激励   啮合频率   动态啮合力  

摘要： 齿轮传递误差是行星齿轮系统产生附加内部动载荷的主要原因之一.为更准确描述行星齿轮系统动态特性,建立了考虑齿轮传递误差因素影响的行星齿轮动力学数学模型,定量得出了系统误差引起的行星齿轮内部激励模型.数值计算结果显示,考虑误差引起的内部激励时,太阳轮、内齿圈和行星轮的动态力峰值较理想行星系统分别提高了36.7%和28.5%.得出内部误差激励频率主要影响位移响应的高频区,位移响应的低频区是由行星架转轴频率激发的外激励频率引起;行星系统的振动速度和振动加速度主要由内部啮合频率以及他们的谐频成分激发产生,传递误差引起的内部动态激励是行星系统发生高频振动的主要原因.

关键词： 机械原理   教学改革   实验教学  

摘要： 针对机械原理齿轮范成实验教学理论与工程实践相脱节的问题,清华大学机械原理教研组进行了系统化的教学改革与设计,建立了针对齿轮设计与加工综合实践改革思路及内容,构建了全过程实践方法。以范成法完成对齿轮设计计算的基本知识及理论加工方法的掌握,通过引入虚拟仿真技术完成对齿轮设计与仿真及创新加工方法的掌握。该实验教学体系的建立,有利于培养学生从理论设计到三维建模仿真再到实体加工的全过程的综合能力,有利于培养学生的科技创新与实践创新能力。

关键词： 齿轮箱   密封盖   变形   结构优化   有限元分析  

摘要： 某动车组齿轮箱大端车轮侧的挡水环检修拆解时,因受力过大,导致挡水环严重变形而报废。针对该问题,文章对密封盖进行受力计算和仿真分析,结果表明最大应力超过材料屈服极限,密封盖发生变形。结合计算仿真结果,针对密封盖和挡水环结构制订优化方案,并进行理论计算、仿真分析和试验验证,结果表明优化后密封盖没有发生异常变形,无须报废,可以有效降低检修成本。

关键词： 齿轮   机械设备   故障诊断   化工行业  

摘要： 近年来,我国化工生产受到社会广泛重视,化工产品的生产为我国社会大众提供良好的生活体验,促进经济社会的发展。对此,保证化工企业设备的稳定状态是化工生产的必然趋势。通过持续创新机械故障诊断技术,将其应用在化工设备管理中,对提升机械故障诊断有着积极意义,促进化工产业持续健康发展。