关键词： 汇流行星排   功率损失   传动效率   齿轮系统  

摘要： 汇流行星排是履带车辆综合传动装置中起到分流与汇流作用的重要部件,其功率损失直接影响系统综合传动性能。根据汇流行星排齿轮系统的结构及运行参数,分析了不同转速与负载功率时,齿轮啮合功率损失、轴承功率损失、搅油功率损失与风阻功率损失的变化规律;开展了不同转速和负载功率下的汇流行星排传动性能测试。结果表明,随着负载功率的上升,系统功率损失也逐渐增加。当负载功率恒定时,随着齿轮转速提高,系统功率损失越大,与理论分析的一致性较好。所得结论对整车燃油经济性评估提供了理论与试验支撑。

关键词： 故障诊断   栈式降噪自编码器   小波映射函数   支持向量聚类   矿用齿轮箱  

摘要： 针对矿用齿轮箱振动数据易受噪声污染且故障类别标注困难问题,提出了一种基于栈式小波降噪自编码器(SWDAE)和支持向量聚类(SVC)的自监督故障诊断方法。首先,将小波映射函数引入栈式降噪自编码器(SDAE)模型,以实现强噪声下矿用齿轮箱的敏感故障特征提取。然后,利用所得高层抽象特征构建SVC模型,以实现无标签信息下的矿用齿轮箱故障诊断。实验结果表明,所提SWDAE-SVC方法具有优异的故障诊断性能。

关键词： 电动汽车   循环工况   齿轮   疲劳寿命  

摘要： 中国电动汽车产销量世界第一,但在电动汽车传动系统设计上,尤其是寿命预估方面还未形成完整的预测方法,亟待深入研究。齿轮作为传动系统的主要零件之一,其疲劳失效占据了传动系统的60%,因此预测齿轮的疲劳寿命具有重要意义。本文通过永磁同步电机动态仿真模型,得到循环工况下电磁转矩的动态载荷时间历程,通过计算得到齿轮接触应力谱,利用旋转雨流进行循环计数,最后采用有限元法预测了减速器齿轮的疲劳寿命。

关键词： 面齿轮   接触应力   弯曲应力   有限元  

摘要： 为便于面齿轮初始设计阶段基本参数的选取,简化面齿轮副啮合强度的求解过程。参考已有的标准直齿圆柱齿轮强度计算公式建立了面齿轮全齿高的接触应力和弯曲应力解析计算模型。通过齿轮基本参数求解的齿面曲率,结合赫兹接触理论求解齿面接触应力。应用30°切线法确定轮齿危险截面处齿厚,进而给出基于齿轮副基本参数表达的应力计算系数表,最终推导出齿根弯曲应力解析计算模型。以某一设计参数的面齿轮副为例,把通过解析计算模型得到的结果与有限元仿真计算结果进行对比分析,验证了模型的准确性。并在此基础上给出可通过齿轮副基本参数求解的面齿轮强度简化计算公式。

关键词： 风电机组   复合故障   离散随机分离   故障诊断   特征提取  

摘要： 复合故障特征提取是分析风电齿轮箱故障根因的关键。提出基于离散随机分离(DRS)和改进Autogram的复合故障特征提取方法。基于DRS方法削弱振动信号周期性成分对微弱故障成分的影响,结合谱峭度与谱负熵设计一种新的特征量化指标,对最大重叠离散小波包变换与无偏自相关处理后的各窄带分量进行综合评价,以选择最优的滤波频带,精确地识别包含复合故障特征的信号分量。将所提方法应用于实际风电齿轮箱齿轮-轴承复合故障诊断中,能够有效提取出振动信号中的多个故障特征,具有较好的诊断效果。

关键词： 流体力学   有限元分析   齿轮箱   CEL法   热流固耦合  

摘要： 为探究风电机组传动系统中齿轮不同故障热流固耦合下应力演化规律,利用ABAQUS软件,采用CEL有限元法对啮合齿轮进行数值模拟。研究了温度场对齿轮啮合最大接触应力的影响以及热流固耦合下不同损坏程度齿轮在齿宽、齿厚方向最大接触应力值的演化规律。结果表明:引入温度场后不同阶段啮合齿轮的最大接触应力分别增长了20.63%,41.28%,6.13%,说明热力场的介入对应力结果有重要影响;点蚀孔边缘接触应力明显大于正常部位且会扩展,损坏程度越大接触应力值越大;断齿故障在断裂位置接触应力会激增,并且越靠近断裂端接触应力越大且断裂深度越大,最大接触应力也越大;在不同断齿工况下,沿齿厚方向的应力变化趋势一致,断裂程度与齿厚方向上整体应力值呈正相关。CEL有限元法适用于齿轮热流固耦合分析,可以较好地模拟故障齿轮运行状态,为齿轮模拟仿真提供借鉴与指导。

关键词： 谐波减速器   MoS_(2)基固体润滑涂层   DLC固体润滑涂层   温度适应性   传动效率  

摘要： 随着航天技术和深空探测的发展,传统的脂润滑材料已难以满足谐波减速器在真空宽温区的润滑需求,固体润滑涂层是一种非常理想的空间润滑方式,具有较宽的温度使用范围,且润滑性能受工况的影响也较小,广泛应用于空间运动机构。目前固体润滑谐波减速器在苛刻空间环境下的使役性能(传动精度和传动效率)还鲜有报道,通过物理气相沉积技术分别在XBS-40-100型和XBS-60-120型谐波减速器制备MOSTP&MOSTP和DLC&MOSTP两种固体润滑涂层,并对润滑前后的谐波齿轮减速器的传动精度、传动效率及真空高、低温适应性进行对比研究。研究结果表明:谐波减速器的传动误差不仅没受到润滑涂层的影响,其传动精度还远优于脂润滑的同型号谐波减速器;固体润滑谐波减速器具有优异的温度适应性,XBS-40-100型和XBS-60-120型谐波减速器在-90℃~100℃温度范围内,传动效率分别为69.4%~82.8%和66.2%~86.7%,远高于全氟聚醚(-90℃,效率在30%左右)和多烷基化环戊烷(-90℃,效率基本在15%左右)润滑的同型号谐波减速。系统研究了固体润滑谐波减速器的使役性能和温度适应性,可为空间谐波减速器润滑材料的选取提供试验依据。

关键词： 太阳轮   转速比   故障诊断   时变路径   准同齿啮合周期   同齿啮合周期  

摘要： 针对时变路径特性对太阳轮故障啮合响应的周期性影响,求证能够表征太阳轮不同故障类型的数据长度。首先,将特定位置传感器作为太阳轮故障啮合周期性变化的观测点,以太阳轮与行星架转速比为切入点,根据行星轮之间是否存在差异分类,分别推导出同齿啮合周期和准同齿啮合周期的表达式,并证明两者之间的关系;其次,依据推导周期及其倍数截取太阳轮不同类型故障信号,取其特征建立3维空间对故障类型进行分离。结果表明:1倍同齿啮合周期是表征太阳轮不同类型故障的最小长度;2倍同齿啮合周期是表征太阳轮不同类型故障的最佳长度。借助太阳轮故障啮合响应周期特性,能够实现太阳轮不同类型故障的诊断。

关键词： 齿面修形   全工况   啮合刚度   啮合冲击   齿面摩擦  

摘要： 为改善纯电动汽车齿轮传动在整个工况范围内的工作性能,提出一种计及负载扭矩和转速工况影响的齿面修形方法.考虑时变啮合刚度、啮合冲击、齿面摩擦激励,建立了系统动力学分析模型.结合轮齿几何接触分析和承载接触分析,采用遗传算法优化获得全工况最优的齿廓、齿向抛物线修形系数,并对比分析了不同修形方案的抑振效果.结果表明:计及工况影响的齿面修形在全工况下的振动加速度均方根都保持在较低水平,说明这一齿面修形策略具有更好的全局抑振效果.

关键词： 故障诊断   W-SVM   特征选择   算法优化  

摘要： 为了实现对齿轮故障类型的准确诊断,提出了一种基于RFECV-RF特征选择的W-SVM故障诊断分类算法。为避免特征冗余带来的偏差,采用RFECV-RF算法对特征变量进行重要度评估,与多个特征选择方法进行了对比。基于数据所具有的不均衡性,对SVM分类开展算法优化,引入了加权支持向量机(W-SVM),使用网格搜索进行超参数优化,将改进的特征提取与W-SVM进行融合优化。实验表明,与传统的SVM分类器相比,所提出的优化算法的识别准确率自提升达到6.4%,改进效果显著。