关键词： 薄煤层   采煤机   牵引块   双齿轮链轮   正交化   优化设计  

摘要： 为解决采煤机因链轮结构磨损而影响其使用效果和寿命的问题,针对薄煤层采煤机牵引块双齿轮链轮结构展开优化设计。利用CATIA软件构建薄煤层采煤机三维模型,并通过数字化装配与干涉检查将链轮结构优化为整体化结构,变单链轮直接驱动为双链轮间接驱动;利用正交优化设计方法优化参数;将材料成分配方优化为18Cr2Ni4W(高强度中合金渗碳钢)。验证结果表明:优化后,在不同载荷与不同转速条件下,链轮结构磨损失重值均有所降低,可有效提高采煤机使用效果和寿命。

关键词： 行星齿轮箱   域自适应   软联合最大均值差异   故障诊断  

摘要： 为了解决源域和目标域之间存在联合分布差异,提出了一种基于软连接最大均值差异的域自适应齿轮箱故障诊断方法。首先提出了一种域自适应Y网模型,用于提取跨源域和目标域的域不变深度特征,解决域自适应问题。然后通过软联合最大均值差异来驱动传输过程,从而模拟源域和目标域之间的分布差异。进一步引入SE-RES模块,增强了稀疏特征提取的双连接卷积流水线,并提出了一种考虑类权重偏差的软联合最大均值差异度量。最后通过两个行星齿轮箱数据集进行实验验证,结果证明提出的方法实现了不同行星齿轮箱在不同工况下的域自适应故障诊断。

关键词： 面齿轮   蜗杆砂轮   误差模型   误差补偿  

摘要： 蜗杆砂轮磨削是面齿轮的精加工工艺,蜗杆砂轮修整精度直接影响面齿轮磨削精度。本文分析了修整工艺误差对磨削齿面误差的影响规律,并提出了一种面齿轮蜗杆砂轮的成形修整工艺误差建模及补偿方法。首先,建立面齿轮蜗杆砂轮的数学模型,分析面齿轮蜗杆砂轮的成形修整原理,提出利用圆柱齿轮磨齿机的多轴耦合联动实现面齿轮蜗杆砂轮的成形修整。其次,将修整工艺误差分为轴向位置和径向位置误差,分析轴向位置和径向位置误差对磨削齿面误差的影响规律,提出成形修整工艺误差的补偿方法。最后,进行蜗杆砂轮补偿修整、面齿轮磨削加工及测量实验,实验表明:左齿面齿形误差由补偿前51.9μm到补偿后7.9μm,右齿面齿形误差由补偿前35.3μm到补偿后17.6μm,验证了误差补偿方法的有效性。

关键词： 齿轮   点蚀   等离子熔覆   组织性能  

摘要： 针对三峡升船机主驱动齿轮表面点蚀等缺陷,采用三种填充材料Ni20、Ni35、Ni60合金粉末进行等离子熔覆修复试验,研究了熔覆层的组织性能。结果表明:采用Ni60粉末作为填充材料,离子气流量3 L/min、氩气流量9L/min,熔覆电流135 A、预热温度300℃时,获得的熔覆层具有最好的综合性能,熔覆层组织细密,枝晶晶粒较小,其截面硬度比基材的提高42.3%,磨损量比基材的小74%。

关键词： 电动汽车减速器   常用转矩转速段   传递误差   NVH性能   齿轮修形  

摘要： 电动汽车减速器齿轮的工况具有转矩转速范围广的特点,齿轮副在不同转速和转矩工况下的传递误差不同。为此,针对电动汽车的常用转速段和常用转矩段,对传递误差进行优化改善,以优化减速器噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能。首先,结合Abaqus和Masta软件建模,分析不同转速转矩下的传递误差;然后,基于常用转速和转矩工况时的数据对齿轮进行修形,并分析了修形后的传递误差;最后,通过减速器振动噪声对比试验,得出修形效果。结果表明,减速器大部分时间以常用转速和转矩运转,基于此工况时的传递误差数据进行修形,使减速器噪声降低了约5 dB(A),优化了减速器NVH性能。

关键词： 章动   遗传算法   磁齿轮   转矩   优化  

摘要： 在对章动磁力传动的研究中,输出转矩是评价其性能的重要指标,对其磁转矩的分析和优化尤为重要。提出了一种径向啮合章动磁齿轮传动机构,分析了其运行原理;基于恒定磁场磁矢位理论,建立了径向啮合章动磁齿轮的磁感应强度模型,推导出径向啮合磁齿轮转矩的数学模型;运用遗传算法优化了章动磁齿轮结构参数,并对优化结果进行了有效性验证。结果表明,在限定磁齿轮尺寸和磁极材料用量的条件下,优化后的输出转矩可以得到提高。

关键词： 齿轮传动   可靠性建模   数字化设计   参数化模型   载荷相关性  

摘要： 机械系统的可靠性研究主要包括可靠性设计、分配、建模、分析、评价等方面的内容。只有创建正确合理的模型,采用正确的分析方法,才能得到准确的可靠性评价结果。针对复杂机械系统可靠性建模计算量大和耗时长等问题,提出了一种齿轮传动系统可靠性快速建模的数字化分析方法。首先,建立了考虑各个零件载荷相关性的系统可靠性模型,采用可靠性数学模型,求解了传动零件可靠度,利用可靠性关系模型,对整个系统、子系统及零件的相互关系进行了表征,设计了齿轮传动系统可靠性快速建模数字化平台;然后,探讨了可靠性模型和算例报告的自动生成方法,研究了齿轮传动系统可靠性数字化建模的遍历算法,开发了参数化输入模块、数值求解模块和自动化结果输出模块;最后,以功率分支齿轮传动系统为例,进行了可靠性建模数字化分析,并将解析计算结果与软件仿真结果进行了对比分析。研究结果表明:解析计算结果与软件仿真结果两者误差仅为0.016%,从而验证了该可靠性建模数字化分析方法及软件的正确性和高效性;同时,该方法具备保存加载算例、自动生成可靠性模型框图和快速计算系统可靠度等功能,为齿轮传动系统可靠性建模快速设计提供了一种数字化平台。

关键词： 风电齿轮传动系统   非线性动力学   摩擦   分岔   混沌  

摘要： 建立了含摩擦的风电齿轮传动系统的纯扭转非线性动力学模型,引入时变啮合刚度、综合啮合误差等因素,考虑了齿侧间隙与摩擦转矩等非线性因素的影响,进行量纲一化处理后得到了系统的动力学方程组;采用Runge-Kutta法对其进行求解,得出风电齿轮传动系统的非线性动态响应;计算了摩擦因数分别为0和0.07时系统随啮合频率变化的分岔图,并通过庞加莱截面、功率谱和关联维数等定性和定量工具对系统的非线性动力学特性进行了研究。结果表明,摩擦激励会使系统的周期响应中含有较多的次谐成分,诱发更多频率成分;摩擦激励会使得低频区域混沌区间减少,较快进入周期或拟周期运动状态;高频区域周期区间减少,拟周期区间、混沌区间加长,系统运动更为复杂。研究可为风电齿轮传动系统的故障机制研究、结构设计和更优工况的选择提供理论指导。

关键词： 螺旋锥齿轮   温锻   应力   位移   接触应力  

摘要： 螺旋锥齿轮作为汽车传动系统中的重要零部件,其性能和可靠性对汽车工程具有重要意义。为了深入研究螺旋锥齿轮的变形情况和锻造参数对其性能的影响,利用Solidworks软件和Simulation模块建立螺旋锥齿轮的数字模型和有限元模型,采用正交实验法,确定螺旋锥齿轮温锻最佳锻造参数。根据锻件材料选取设置温锻温度550~700℃和冲头下行载荷1000~4000 N区间,在此初始条件下分析螺旋锥齿轮的齿面锻造成形情况。实验结果表明,在温锻温度为600℃,冲头下行载荷为4000 N的情况下,螺旋锥齿轮的最大应力达到了1548 MPa,最大位移为0.2499 mm,相较而言,在此锻造条件下施加锻造力可以得到锻件较大变形,有利于坯料成型。由此仿真可得温锻温度和冲头下行载荷是影响其性能的关键因素。经核算,温锻后所成形的螺旋锥齿轮的齿面接触应力远小于许用接触应力。采用数值模拟技术预测螺旋锥齿轮温锻生产的工艺参数数值,可以减少生产周期,提高锻造效率,进一步地提高螺旋锥齿轮的质量和使用寿命。

关键词： 弹流润滑   时变啮合刚度   切片耦合   变形协调方程  

摘要： 弹流润滑在减少齿轮表面的变形和摩擦方面起着关键作用,可提高齿轮传动的稳定性和可靠性。本文提出了一个模型来研究直齿轮中弹流润滑与时变啮合刚度之间的复杂关系,旨在求解弹流润滑下的直齿轮时变啮合刚度。本模型考虑了弹流润滑、切片耦合、延长啮合、齿轮体柔性耦合和修正的轮齿刚度的影响。为提高准确性,通过去除能量的重复计算来修正轮齿刚度。此外,还推导了切片耦合与变形协调方程之间的迭代关系。提出的模型通过MASTA软件和参考文献进行验证。分析了弹流润滑和切片耦合对直齿轮啮合特性的影响。研究结果显示,考虑切片耦合后,带有鼓向修形的直齿轮的时变啮合刚度显著增大,并且导致边缘的集中载荷转移到齿面的中间部位。