关键词： 机械动力学   风电齿轮箱   行星轮系   结构柔性   内齿圈  

摘要： 针对常规梁/壳单元无法考虑复杂构件几何特征、计算精度低和大规模有限元计算量大、系统级建模与动态分析困难的问题,提出一种计入结构柔性的行星轮系变速动力学建模方法。以某型5 MW级风电齿轮箱低速级行星轮系为研究对象,根据内齿圈结构及边界特征,采用有限元缩聚理论建立内齿圈轮齿与弹性支撑的耦合关系,通过引入啮合副变速表征变量和内齿圈虚拟振动线位移,将驱动轮转角与行星轮系多轮齿啮合状态进行关联,并计入行星架和太阳轮轴柔性,利用界面位移协调条件将各构件耦合,建立行星轮系变速动力学模型。研究结果表明,当5个行星轮受力平衡时,内齿圈轮齿节点瞬态变形整体呈“五角星”形状,并随着行星架旋转;行星轮系轮齿动载荷先增大后减小,变化趋势与单对齿啮合刚度相似;稳态工况下的内齿圈轮齿节点振动位移呈现大幅低频波动和高频振动的叠加特征;输入扭矩突变会破坏多个行星轮之间的动载荷平衡,而柔性内齿圈可在一定程度上吸收部分因冲击载荷引起的构件振动,提高了均载性能。

关键词： 动车组   齿轮箱   检修工艺   兼容   布局   智能  

摘要： 齿轮箱是动车组动力转向架的关键部件之一,齿轮箱检修质量直接关系到齿轮箱性能,进而影响动车组运行的可靠性和安全性。通过系统分析不同类型齿轮箱检修工艺与流程差异,设计车轴、齿轮箱检修工艺布局,通过采用智能物流技术,在有限场地内实现不同类型齿轮箱的兼容检修,从而达到降低检修成本、缩短检修周期、加快动车组轮对周转和实现齿轮箱检修数据属地化的目的,确保动车组齿轮箱检修过程可控。

关键词： 离心传感器   机轮刹车   齿轮   小轴   磨损   断裂  

摘要： 机轮离心传感器在使用、修理过程中经常会出现齿轮啮合处损伤等故障,威胁飞机着陆安全。本文通过对离心传感器与机轮安装及工作原理介绍,以某型飞机更换机轮时发现离心传感器齿轮啮合处严重磨损、小轴断裂为例,依据产品检查情况,借助故障树和失效分析等手段,探讨离心传感器损伤故障的原因,阐述故障诊断与排除策略。

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。