关键词： 激光冲击强化   低温渗碳   AISI 9310钢   小角度晶界   硬度  

摘要： AISI9310钢是一种高强度渗碳齿轮钢,具有较好的韧性。服役过程中,齿面极易发生磨损和接触疲劳失效损伤。为有效改善9310齿轮钢的耐磨损和抗接触疲劳性能,实现磨损和接触疲劳性能协同强化,提出采用激光冲击(LSP)+渗碳(LC)复合强化的技术思路,采用激光冲击强化技术对AISI9310钢基体进行前处理,再对其开展低温渗碳热处理。为进一步研究LSP和LC对9310齿轮钢微观组织形貌的影响规律,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射表征渗碳层微观组织形貌和截面方向的晶体学特征,并对试件截面方向的硬度进行考核。研究结果表明,AISI 9310钢的渗碳层厚度约为14μm,最大硬度约为305.67 HV,硬化层厚度约300μm;LSP前处理后,渗碳层厚度提升到23μm,最大硬度提升到328.87HV,硬化层厚度提升到约700μm。对比发现,LSP前处理分别可将9310钢低温渗碳层厚度提升64.3%,渗碳层硬度提升23.17 HV,硬化层深度提升133%。这主要是低温渗碳对9310钢的Kernel平均取向差(KAM)和小角度晶界影响较小,但是LSP前处理可引入塑性变形并提升小角度晶界比例,有助于碳元素扩散,促进9310钢低温渗碳行为,提升渗碳层厚度、硬化层硬度和厚度。初步解决了LSP前处理诱导微观组织缺陷促进碳元素扩散的问题,可为LSP复合强化提升航空齿轮关键部件服役寿命提供技术支撑。

关键词： 山地轨道交通   齿轨   车轨耦合   啮合状态   动力特性  

摘要： 牵引齿轮齿轨作用系统是齿轨列车在大坡度地段运行时的主要承载结构,其动态啮合状态将对齿轨列车安全平稳运行有较大影响。围绕国内首条齿轨列车试验线工程,基于多体动力学理论及齿轮传动动力学理论,以Strub齿轨结构为研究对象,进一步建立了具有35个自由度的车辆-齿轨系统耦合动力学模型。采用美国五级谱为不平顺激励输入,重点探究了坡度、运行速度对齿轨啮合力及接触压力的影响规律,对比分析了不同齿形及实际啮合中心距下的齿轨动力特性。研究结果表明:同等坡度下齿轨动力特性随着速度的提升逐渐恶化,坡度越大则动力响应越明显;斜齿作用下的齿轨动力响应小于直齿系统,啮合力及接触压力分别降低33.51%与38.97%;牵引齿轮与齿轨间的实际啮合中心距越小,则动力响应越大,最大增幅约为22.06%。

关键词： 变位齿轮副   啮合刚度   齿面摩擦   几何偏心误差  

摘要： 以含变位的渐开线直齿轮副为研究对象,基于能量法建立了包含非线性赫兹接触刚度、真实的齿廓型线和基体刚度耦合效应的齿轮啮合刚度计算模型。考虑齿轮变位的影响,修正了啮合刚度计算中齿廓型线、基圆半角和齿根圆半角的计算公式;修正了考虑齿面摩擦时的基体耦合刚度模型;推导了考虑几何偏心的齿轮啮合点压力角模型。研究了变位、齿面摩擦和几何偏心对啮合刚度的影响规律。结果表明,变位齿轮副的中心距、啮合刚度幅值、重合度都有着较大变化;由于变位,一对相互啮合的齿轮齿面摩擦力方向改变的时刻不再是发生在单齿啮合区间,进而影响齿轮啮合刚度特征;几何偏心会使啮合刚度峰-峰值增大,同时啮合刚度频域中出现以转频为间隔的边频,当主从动轮都存在偏心时会出现以转频之差为间隔的边频;综合考虑三种因素作用,可显著影响齿轮啮合刚度特性。研究结果为进一步研究变位齿轮动力学提供了参考。

关键词： 齿轮弯曲疲劳   脉动型试验   转化系数   最小次序统计量  

摘要： 齿轮广泛应用于机械传动系统,其服役性能直接决定了整机设备的寿命和可靠性.齿根断裂是齿轮最危险的失效形式.齿轮弯曲疲劳试验方法有脉动型试验和运转型试验.脉动型试验因其良好的经济性和高效率,已成为国内外最常用的齿轮弯曲疲劳试验方法.但其固定齿轮不动的试验方案与齿轮啮合运转的情况不同,导致脉动型试验与运转型试验结果有所差异.为了补偿脉动型试验结果与运转型试验的差异,设计中引入了转化系数fkorr来修正脉动型试验的结果,然而面向当前材料和工艺环境的fkorr取值不清楚.本文基于最小次序统计量方法,建立了脉动型试验与运转型试验的转化模型,对12组不同材料、工艺和模数齿轮的脉动型试验结果进行分析.结果表明,转化系数fkorr在0.93~0.97之间,并讨论了材料、工艺和模数对转化系数的影响,为齿轮弯曲疲劳高效试验和抗疲劳设计提供了方法和数据支撑.

关键词： 风电机组   自编码网络   健康评估   高斯混合模型   数据采集与监控系统  

摘要： 为实现对风电齿轮箱健康评估、发现齿轮箱部件早期故障,提出一种基于条件卷积自编码高斯混合模型的风电齿轮箱健康评估网络。在编码器部分,同时对传感器信息和时序信息进行编码解码并提取压缩特征,根据高斯混合模型设计基于信号本身概率分布的能量设计评价指标进行健康评估。根据核密度估计确定阈值,并利用某真实风电场数据进行实验,验证方法的有效性。

关键词： 齿轮泵   空化效应   油孔   数值计算  

摘要： 为研究某型外啮合齿轮泵的空化气蚀规律,采用流体仿真软件进行数值模拟分析,研究气蚀对吸油能力的影响,分析齿轮泵在工作过程中的压力变化规律以及气泡产生发展的过程。同时针对齿轮泵侧板油孔的结构特征,构建有油孔和无油孔两种模型,评估油孔对齿轮泵气蚀风险的影响,并与齿轮泵实际使用情况进行对比。研究结果表明:气蚀可以提高齿轮泵的吸油稳定性,但会降低泵的自吸能力;油孔对气泡存在引射效果,将加剧侧板的气蚀风险。

关键词： 4105柴油机   传动系统   齿轮设计   齿轮啮合  

摘要： 根据4105柴油机传动部件的布置和要求,设计了一套紧凑的齿轮传动系统,包括曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、惰齿轮、油泵齿轮等。对各齿轮的参数进行了设计,确定了曲轴齿轮、凸轮轴齿轮、惰齿轮、油泵齿轮的齿数分别为32,64,67,64。依据啮合关系计算了各齿轮的记号位置以保证其良好装配,该齿轮系统设计方案为4105柴油机传动系统的开发设计提供了理论基础。

关键词： 模糊神经网络   体育   体能训练仪器   转速测量  

摘要： 目前,我国对于体能训练愈加重视,因此,体育训练仪器的发展具有很好的前景,能帮助体育运动员得到进一步提升。其中对于齿轮转速测量是保证仪器正常运作的重要步骤。研究通过对电压型转子磁链估算模型的重新设计,改善了纯积分环节中的漂移和累积误差的问题。并且结合各个转速测量的优缺点,研究最终选取模糊理论与神经网络相结合的新型测量方法,对转速进行测量。实验在MATLAB平台上对1 000 r/min、1 200 r/min的初始转子速度分别进行了仿真实验以及实际应用。实验结果表明,模型在空载启动下,估算结果与实际值之间的误差在-0.04至0.04区间;在载人启动情况下,其误差值在-0.02至0.03。模型表现出较快的收敛速度,曲线也比较平缓,验证模糊神经网络模型在转速测量上的可行性。

关键词： 渐开线样板   渐开线齿廓偏差   渐开线测量仪   标准器  

摘要： 渐开线圆柱齿轮是量大面广的关键机械基础件,为了实现渐开线量值的统一,通常需要将渐开线样板作为渐开线的实体标准器进行渐开线齿廓偏差的量值溯源、量值传递与量值比对。本文回顾了各国高精度单基圆参数、多基圆参数渐开线样板、集成其他几何参数的齿轮样板、非渐开线式样板及高精度渐开线测量仪器的研究进展,并对渐开线样板的使用展开长度提出了建议,对高精度渐开线样板的发展做出了展望。

关键词： 剪叶机   锥齿轮   体积优化   传动稳定性   ANSYS  

摘要： 设计一种结构简单、体积小、质量轻、单人即可完成的手提式烟草剪叶机,建立主运动机构的三维模型,再利用ANSYS对模型分析,主要包括伸缩机构、传动机构、消毒机构、烟草收集箱等部分。以小齿轮齿数、模数为变量,在满足齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度和边界条件下,利用体积最小和重合度最大为工作要求,建立传动锥齿轮机构的优化目标函数。结果表明所设计模型强度满足设计要求。