关键词： 重载齿轮   齿轮材料   凝固再结晶   微观组织控制  

摘要： 随着中国装备制造业的发展,构成设备的主要材料、主要零部件质量决定了装备制造业发展的水平.基于此,瞄准海洋工程装备、风电新能源装备的重载齿轮,通过试验论证等研究方法认为,实现齿轮高服役性能的基础是齿轮材料,结合渗碳齿轮钢的生产技术、微观组织控制等研发技术路线,提出齿轮钢冶炼及凝固再结晶、微观组织控制的工艺优化方案.

关键词： 几何偏心误差   时变啮合刚度   振动响应   行星齿轮   盾构机  

摘要： 为研究低速重载盾构机行星齿轮系统几何偏心问题,建立含几何偏心误差的行星齿轮时变啮合刚度解析计算模型,分析几何偏心误差对时变啮合刚度影响规律;综合考虑时变啮合刚度、传递误差、齿侧间隙等因素,建立盾构机行星传动集中质量动力学模型,并采用Runge-Kutta法进行求解,分析不同偏心量下行星轮系统位移振动特性。结果表明:偏心误差对啮合刚度的影响呈周期性变化,随偏心量增加,齿轮啮合刚度变化越明显;偏心误差会使各啮合齿对振动幅值显著波动,且仅一处偏心误差存在,则会影响整个系统的啮合刚度与振动响应,随着偏心量增大各齿对振动幅值明显增加。研究结果为盾构机行星齿轮传动设计提供理论参考。

关键词： 直齿圆柱齿轮   动态仿真   啮合力   ADAMS  

摘要： 齿轮传动是机械领域最重要的传动方式,其中直齿圆柱齿轮是使用最为广泛的类型,适应于多种传动场合,主要起到承载以及传动作用。在多数高速或者重载场合中,齿轮组往往承受较大载荷或者啮合次数较多,对齿轮组的工作性能以及使用寿命具有较大的影响。因此对齿轮组的啮合情况进行动态分析具有重要意义。文章通过建立直齿轮组的虚拟样机模型,进行动态仿真分析,对其传动比、齿轮组啮合力以及各齿在工作过程中的动态响应进行深入研究,为直齿圆柱齿轮传动性能改善、啮合特性优化提供理论依据。

关键词： 直齿圆柱齿轮   噪声控制   黏弹性材料  

摘要： 为了降低直齿圆柱齿轮端面的辐射和传导噪声,在前人研究的基础上,选用具有黏弹性特性的高分子材料——丙烯酸酯和聚氨酯,分别将其尽可能均匀地涂抹在直齿圆柱齿轮的两侧端面,对比了涂抹不同材料、不同涂抹厚度的降噪结果。试验结果表明,选用的高分子材料均能够降低直齿圆柱齿轮的辐射噪声;在一定厚度范围内,降噪幅度随材料涂抹厚度的增加而增加。

关键词： 齿轮泵   综合性能   优化   仿真分析  

摘要： 齿轮泵作为发动机及液压系统的核心零部件,其性能影响整个设备的运行。通过对影响齿轮泵性能因素进行分析,给出相关的优化措施,对相关方法进行了详细计算及Pumplinx仿真分析,最后通过仿真及试验结果对优化方法进行验证,对齿轮泵整体性能的提高给出了设计依据。

关键词： 直齿锥齿轮传动系统   分岔   CPNF法   解域界结构   齿面脱啮  

摘要： 为研究含间隙直齿锥齿轮系统周期运动与齿面冲击、脱啮、动载间的耦合转迁关系,基于胞映射原理构建了时变啮合刚度和频率比双参平面,采用改进的CPNF(continuous-Poincaré-Newton-Floquet)法求解了系统胞元的周期、冲击、脱啮、动载特性解域界结构.仿真结果表明,在双参解域界内系统存在鞍结、Hopf、倍化、激变及周期3等分岔方式和3种齿面冲击共存现象,随时变啮合刚度系数递增其冲击和混沌现象加剧.齿面脱啮、齿背接触及动载系数受齿面冲击和周期分岔的影响而发生突变,在同一界域内随频率比增加而降低,随刚度系数增加而加剧.

关键词： 盾构主减速机   变分模态分解   粒子群优化算法   故障诊断  

摘要： 针对盾构主减速机齿轮故障特征难以提取的问题,提出了一种基于参数优化变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和峭度准则的故障诊断方法。利用粒子群算法(particle swarm optimization, PSO),以最小平均包络熵为适应度函数来确定VMD算法的模态分量个数K及惩罚因子α的最佳组合;将原始振动信号利用[K,α]参数组合通过VMD分解成若干本征模态(intrinsic mode function, IMF)分量,根据峭度准则筛选出最佳和次最佳IMF分量进行重构,降低噪声干扰;最后,提取重构信号的时域和熵理论特征,利用粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)和轻量级梯度提升机(LightGBM)进行故障识别分类。通过使用DDS试验台实测信号数据验证表明,该方法能够有效地提取齿轮故障特征,实现对齿轮故障类型的准确判定,验证了该方法的可行性和有效性。

关键词： 齿轮箱   故障诊断   RF   PCA   改进SVM  

摘要： 为提升齿轮故障诊断的正确率,提出了基于随机森林(Random Forest,RF)和主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)对齿轮振动信号进行特征降维处理,并采用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)求解支持向量机(Support Vector Machine,SVM)特征参数最佳取值的齿轮故障诊断模型(RF-PCA-改进SVM模型)。对齿轮箱实例中正常、断齿、齿根开裂、剥落、削尖等9种不同状态进行了验证,证明了RF-PCA-改进SVM模型对齿轮故障诊断的有效性。试验结果表明:通过对比不同诊断模型识别率,证明RF-PCA-改进SVM模型具有更优的齿轮故障识别率,平均达到了99.66%,且计算效率较高;样本数量改变虽然会影响模型正确识别率,但不同的改变方式对识别率影响的程度不同,对于RF-PCA-改进SVM模型,当齿轮状态数据大于40个时即可达到88%以上的正确识别率。

关键词： 多轴系   高速齿轮   修形   法向载荷   偏载  

摘要： 复杂工况下多轴系高速齿轮的啮合特性至关重要,传统的修形方式及修形量计算方法已难以满足齿轮装置高可靠性、高稳定性的要求。以多级压缩机的齿轮转子为研究对象,通过Romax仿真软件,考虑弹性变形、热变形,以单位法向载荷最小为目标,对多轴系高速齿轮的修形进行计算分析,得到了各级齿轮的最优修形曲线。修形后的各级高速齿轮的最大单位法向载荷降低明显,改善了齿轮副啮合的偏载现象,为多轴系高速齿轮的修形计算提供了一种有效的方法。

关键词： 齿轮钢   成分   偏析   淬透性   带状组织  

摘要： 为了促进中国向制造业强国转型发展,制造业中关键零部件用材料在不断提升性能的同时,还必须保证具备高质量稳定性,如在推进中国高等级汽车开发时,汽车齿轮零件用材料就必须在具备高质量的同时,还具备足够的质量稳定性。Cr-Ni-Mo系齿轮钢是汽车齿轮钢中的一类重要的产品,具有承载力大、抗冲击性好的特点,应用比较广泛,因此,选择以Cr-Ni-Mo系汽车齿轮钢为研究对象开展研究。利用合金成分分析、末端淬透性试验、硬度检测、带状组织检测等试验方法,对Cr-Ni-Mo系齿轮钢冶炼成分、铸坯偏析、成品材偏析、淬透性、带状组织控制等进行研究和分析,完成了国内Cr-Ni-Mo系汽车齿轮钢先进质量稳定性控制水平研究,并分析了其对齿轮制造的影响。结果显示,国内某特钢厂Cr-Ni-Mo系汽车齿轮钢可以实现大批量工业生产时冶炼成分的精准控制,精炼终点碳质量分数波动在±0.01%以内,锰、铬、镍质量分数波动在±0.02%以内,且成品材截面碳偏析很小,碳质量分数波动不超过0.02%的炉次比例达97%。另外,该系列齿轮钢还可以达到窄淬透性带宽和低带状组织级别稳定控制,其淬透性带宽基本稳定控制在4HRC以内,带状组织稳定控制在1.5级以内,因此,国内先进Cr-Ni-Mo系汽车齿轮钢可以实现高质量、高稳定性控制,并将对重载车辆安全起到重要作用。