关键词： 风电机组齿轮箱   状态监测   正则化互信息   有规则采样   集成KNN回归算法  

摘要： 风电机组齿轮箱是容易发生故障的重要部件,维修费用高昂,因此有必要对其进行实时状态监测。针对集成K近邻(KNN)算法对随机采样不敏感的问题,提出了一种基于规则采样的改进集成KNN模型。首先利用距离相关系数进行变量选择,然后基于正则化互信息对变量进行排序,将其用于规则采样,构造子训练集,最后基于统计过程控制方法设置预警阈值对实时残差进行分析,根据健康度曲线对风电机组齿轮箱健康度进行监测,并利用某风电机组实际数据对所提方法进行验证。结果表明:所提方法显著提升了模型估计精度,该模型优于常规集成KNN模型,可以实现齿轮箱的早期故障预警。

关键词： 齿轮箱   微观缩松   代表体积单元法   力学性能   疲劳强度  

摘要： 微观缩松是铝合金齿轮箱箱体中常见的缺陷之一,对齿轮箱的安全服役带来不利的影响。基于三维代表体积单元法建立微观缩松有限元模型,研究微观缩松对铝合金材料弹性模量、屈服强度和疲劳强度的影响规律。通过显微分析测得箱体中一典型缩松缺陷的孔隙率,结合缩松缺陷区域的材料力学性能完成箱体的局部疲劳强度评估。结果表明:随着铝合金缩松区域孔隙率的增加,AlSi7Mg材料的等效弹性模量、屈服强度和疲劳强度都显著降低,当孔隙率为10%时,材料屈服强度由195.5 MPa下降至157.0 MPa,铝合金箱体的局部疲劳安全系数下降15.6%。

关键词： 齿轮钢18CrNiMo7-6   热变形   Zener-Hollomon参数   热激活能   本构方程  

摘要： 通过Gleeble-2000D热/力模拟试验机对Nb微合金化齿轮钢18CrNiMo7-6进行了热压缩试验,研究了试验钢在变形温度为900~1100℃、应变速率为0.01、0.1、1和10 s^(-1)下的热塑性,计算了热变形激活能,并构建了峰值应力的本构方程。结果表明,试验钢的应力-应变曲线具有典型的动态再结晶特征,动态再结晶为主要的软化机制;在相同应变速率下,变形温度越高,热塑性越好,动态再结晶是一个热激活过程;通过Thermo-calc热力学软件计算得到,试验钢中主要存在的碳化物为M_(23)C_(6)和NbC,其中NbC的全固溶温度达到1180℃,Nb主要以NbC析出相为主,NbC在不同变形温度下的析出含量分别为0.0343%、0.0322%、0.0289%、0.0236%及0.0156%;采用Arrhenius双曲正弦函数建立了试验钢的峰值应力本构方程,确定了热变形激活能为Q=344.55 kJ/mol,模型预测出的峰值应力与实测峰值应力平均误差1.5%。

关键词： 圆弧齿轮泵   滑动轴承   高速高压   计算流体动力学   油膜特性  

摘要： 以用于补偿高速高压圆弧齿轮泵不平衡径向力的滑动轴承为研究对象,在对其进行理论建模和分析的基础上,利用计算流体动力学软件Fluent分析相同工况下不同初始油膜厚度、进油口直径、进油口角度、轴向封油边宽度、油腔深度等结构参数对滑动轴承油膜特性的影响,并在此基础上对轴承结构参数进行了优化,最后通过实验进行验证。研究结果表明:初始油膜厚度和进油口角度对轴承温升影响显著,初始油膜厚度或进油口角度的增加使滑动轴承温升明显减小;轴向封油边的增加使轴承承载面增大,轴承承载力和温升也随之增大;进油口直径取1.7 mm和静压槽深度取1 mm时,使轴承温升达到最低;在负载压力15 MPa、转速6000 r/min工况下,与安装未优化滑动轴承的齿轮泵相比,安装优化后滑动轴承的齿轮泵温度降低5℃。

关键词： 齿轮范成   混合教学   微课   问题引导  

摘要： 针对齿轮范成原理实验采用课堂集中讲授的传统教学模式存在课堂学时不够和教学效果不理想的问题,进行了该实验的混合教学模式设计与研究,通过线上微课视频与师生互动让学生在课前预习时建立对实验的感性认识,通过线下问题引导与知识总结使学生在课堂教学中加深对基本概念的理解。实践表明该混合教学模式不仅大大提高了课堂授课效率,使学生能按时高质量完成实验任务,而且促进了学生对目标知识点的掌握,教学效果得到明显改善。

关键词： 弧齿锥齿轮   固有振动特性   裂纹  

摘要： 弧齿锥齿轮广泛应用于航空、船舶、汽车等高速超载条件下,因此弧齿锥齿轮故障往往会导致严重事故。为了提高弧齿锥齿轮的可靠性和传动质量,有必要分析和研究齿轮的接触特性。如果弧齿锥齿轮及其系统出现故障,将严重影响机械系统的安全性和可靠性。锥形齿轮故障最严重的后果是弧齿锥齿轮破裂。除了极少数情况下,在设备负载不稳定、工作条件差、由于材料严重缺陷或齿轮瞬时严重过载而突然损坏牙齿时,由于齿轮制造,通常会在正常工作条件下留下牙根表面的小裂缝,由于裂纹对性能、动态反应、动态载荷等的形成和传递有显著影响,所以可以通过裂纹来监督,本文就弧齿锥齿轮固有振动特性展开研究。

关键词： 齿轮轴   内氧化   材料脆化   沿晶裂纹  

摘要： 针对减速机齿轮轴发生断齿现象,进行了化学成分分析,利用金相分析技术研究了齿轮轴内部微观组织结构以及产生缺陷的原因,采用扫描电镜观察断口形貌特征,以及通过硬度计算方法计算了齿部的硬化层深度,并对齿顶渗碳淬火硬化层进行了数学校验。结果表明,由于齿轮在淬火加热时温度过高,导致齿轮内部出现粗大马氏体及网状碳化物,齿面存在严重的内氧化现象致使齿部材料脆化,进而出现沿晶裂纹和掉块,并且在齿轮轴存在安装偏载且硬度偏低的协同作用下发生断齿现象。

关键词： 少齿差行星齿轮传动   齿轮减速器   动载特性   有限元分析   结构动态特性   传动特性   有限元模态分析   摆线齿廓  

摘要： 将内、外摆线齿廓运用到NN型少齿差行星齿轮传动领域,以新型针排齿轮传动减速器为研究对象,通过运动学和动力学仿真分析获得了减速器传动比与啮合力,表明了新型针排齿轮传动的可行性;通过动载特性研究分析获得了不同的设计参数对减速器传动特性的影响程度;通过有限元模态分析获得了减速器的模态振型和固有频率,表明减速器具有良好的结构动态特性。

关键词： 生成对抗网络   遗传算法   逻辑回归   最小二乘变异   故障诊断  

摘要： 针对风电机组齿轮箱故障诊断准确率低的问题,提出了一种逻辑回归与遗传算法优化生成对抗网络(GAN)的齿轮箱故障诊断方法。该方法采用逻辑回归与遗传算法优化GAN模型,首先,输入信号向量化编码通过轮盘式选择对宏基因等位交叉;然后,用最小二乘变异替换等位编码串重构表征向量,并输入卷积网络进行二次迭代;最后,构建逻辑回归辅助分类器表征决策边界,依据回归曲线实现判别器的分类与诊断。实验结果表明,所提方法的故障诊断准确率达到99.72%,证明该方法实现了样本数据的增强和诊断准确率的提高。

关键词： 故障诊断   灰狼算法   金豺算法   支持向量机  

摘要： 为了提高支持向量机分类器的故障诊断精度,该文提出了一种基于混合算法优化支持向量机的故障诊断模型。首先,在混合算法中引入灰狼和金豺的夺食机制。其次,优化支持向量机,从而得到最优的支持向量机模型。最后,提高对齿轮故障模式的诊断精度。以某饲料生产企业采集到的数据为基础进行实例分析,结果表明,采用基于灰狼和金豺算法的混合算法优化支持向量机参数比标准的灰狼算法和金豺算法优化效果更好。在模型诊断精确度方面,混合算法优化的支持向量机诊断模型比未优化支持向量机、灰狼算法优化支持向量机和金豺算法优化支持向量机诊断模型分别提高了15.1566%、4.9133%和8.9596%。