关键词： 齿轮   缓进深切成形磨削   磨削功率   磨削烧伤   砂轮磨损  

摘要： 针对高精度齿轮加工工艺路线长的问题,提出小模数齿轮缓进深切成形磨削方法并开展磨削实验,分析不同进给速度对磨削功率、工件磨削烧伤、砂轮磨损等的影响规律,且采用复刻法研究砂轮的磨损过程。结果表明:磨削功率峰值随进给速度的增加而增大;当进给速度超过150 mm/min时,工件表面发生磨削烧伤,其磨削表面的硬度明显高于工件初始表面的硬度,且工件表层发生了马氏体相变;距离磨削表面的深度增加,其硬度值均呈下降趋势,且齿底位置的硬化层深度小于齿廓两侧的硬化层深度;砂轮的磨损过程分为初期磨损、稳定磨损和快速磨损阶段3个阶段,其中稳定磨损阶段的材料去除体积约为2000 mm^(3),过大的进给速度将引起砂轮的严重磨损。

关键词： 滚动轴承   风电轴承   风力发电机组   滑动窗口   残差   故障   预警  

摘要： 针对风电机组齿轮箱温度预测准确性较低,泛化能力差的问题,提出一种极端梯度提升树(XGBoost)、轻量梯度提升机(LightGBM)和长短时记忆网络(LSTM)加权融合的组合模型对齿轮箱轴承温度进行预测。采用灰色关联度(GRA)选取与齿轮箱轴承密切相关的特征参数作为组合预测模型的输入,利用训练好的组合模型预测齿轮箱轴承正常工作温度,计算与实际温度值之间的残差,并用滑动时间窗口设置预警阈值,从而进行齿轮箱轴承故障预警。通过江苏某海上风场5 MW风机实际数据验证表明,该组合模型对风电机组齿轮箱轴承温度预测精度较好,并能提前进行故障预警。

关键词： concentric tube robot(CTR)   double-threaded helical gear   modular design  

摘要： Nasopharyngeal carcinoma is a malignant tumor originating from the nasal mucosa. It is a malignanttumor of the head and neck. Concentric tube robot (CTR), as it can form a complicated shape and access hardto-reach lesions, is often used in minimally invasive surgeries. However, some CTRs are bulky because of theirtransmission design. In this paper, a light CTR based on double-threaded helical gear tube is proposed. Sucha CTR is less cumbersome than the traditional CTR as its actuation unit is compact and miniaturized. Themapping relationship between the gear tube attitude and motor output angle is obtained by kinematic *** precision, stability, and repeatability of the driving mechanism are tested. The experimental results showthat the positioning error in the translation test is less than 0.3 mm, the rolling angle error in the stability testis less than 0.6◦, and the error in the translation repeatability test is less than 0.005 mm. Finally, a tip-targetingtest is performed using the new CTR, which verifies the feasibility of the CTR for surgeries.

关键词： 齿轮传动系统   啮合错位量   修形优化   热变形  

摘要： 对齿轮传动热变形以及齿轮箱轴系支撑变形进行考虑,计算得到齿轮啮合错位量。对于齿轮箱受力通过有限元软件进行分析,另外分析齿轮副承载接触,齿轮轴节点位移的计算可通过有限元节点法以及力学原理进行计算;对齿廓接触线热变形量进行计算,热变形影响齿轮齿面接触位移变化通过有限元热弹耦合进行分析;优化齿轮修形,对结果进行对比。表明,各个部件变形会影响齿轮系统啮合错位量,通过优化齿轮修形,对错位量能够进行减小,并且能够降低齿轮传动误差幅值以及齿轮轴偏移量,进而能够对齿轮传动的可靠性以及稳定性进行提升。

关键词： 齿轮   工艺   最优化   制造精度   刀具   关键节点  

摘要： 球磨机主要应用于选矿、冶金、建筑、化工和电力等工业领域。对开大齿轮是球磨机设备的关键部件,随着球磨机总体结构和规格设计向大型化发展,其中的对开大齿轮结构设计也趋于大型化和复杂化。针对沈冶重装设计制造的MQY5595新型大型湿式溢流型球磨机中的对开大齿轮,通过对其结构和齿形的设计分析,确定其最优化的工艺制造方案、制造过程中的防变形措施和质量控制关键节点;同时选配科学合理的刀具方案和制造设备,实现大型易变形对开大齿轮制造的高精度、高质量、高效率、低成本的生产制造。

关键词： 齿轮齿条   运动学   动力学   仿真分析  

摘要： 将齿轮齿条机构用于井下采油设备,可以避免有杆式采油设备的杆管偏磨。介绍了井下采油设备的组成与工作原理,对齿轮齿条机构的强度进行了校核和有限元分析,建立了齿轮齿条传动机构的动力学模型并进行动力学仿真。结果显示,齿轮齿条机构强度符合理论要求,但轮齿啮合时会出现周期性振动,且齿条换向时存在惯性载荷冲击,在许可范围内,验证了齿轮齿条机构应用于井下的可行性。

关键词： 赫兹理论   线性坐标   齿面接触应力   数值分析   疲劳强度  

摘要： 以1对渐开线外啮合圆柱直齿轮副为分析对象,依据赫兹接触理论建立了齿轮副的线性坐标参数和赫兹应力模型,推导出了啮合线上任意啮合点处的齿面接触应力计算公式,综合分析了不同传动参数对齿面接触应力的影响,并借助MATLAB的数值分析功能得到不同参数下齿轮副接触应力沿啮合线的分布特性图。结果表明:增大模数、变位系数、压力角或者降低转矩可在一定程度上降低齿面接触应力,可为提高齿轮副接触疲劳强度和使用寿命提供理论依据。

关键词： 齿轮钢   渗碳   晶粒长大   AlN  

摘要： 实验研究了加热温度和保温时间对具有不同AlN析出状态的SCr420H齿轮钢的奥氏体晶粒长大行为的影响。用Thermo-Calc热力学计算软件计算了实验钢AlN析出相的平衡溶解规律,并用场发射透射电子显微镜研究了实验钢中AlN的析出行为。结果表明,热轧空冷态的试样在950~1 050℃渗碳0.5 h均出现混晶,奥氏体平均晶粒度级别低于5级。经过1 210℃固溶水淬处理的试样在950~1 000℃渗碳0.5~6 h和在1 050℃渗碳0.5~2 h奥氏体晶粒均不发生长大,晶粒度级别在9.5~10级;在1 050℃渗碳2 h以后开始出现异常晶粒长大。试样经1 210℃固溶水淬后在700℃等温1 h水冷处理,可使其在1 050℃渗碳8 h而不发生异常晶粒长大或混晶,奥氏体晶粒平均尺寸为14μm,晶粒度级别为9.4级。试样在渗碳过程中的奥氏体晶粒长大行为主要受钢中第二相AlN的溶解度和熟化速率控制。固溶后在1 050℃渗碳0.5 h的试样中AlN析出相尺寸均小于80 nm,平均尺寸为27.8 nm,渗碳2.5 h的试样中出现了尺寸大于100 nm的AlN粒子,数量占比为14.3%,AlN粒子的平均尺寸为64.2 nm。

关键词： 激光热源   材料本构   热源子程序   领航CuttingSim  

摘要： 本文采用Abaqus和领航CuttingSim软件对C1齿轮钢的激光辅助切削过程进行有限元建模,同时采用Vdflux作为激光移动热源子程序,对以齿轮钢为典型代表的难加工材进行切削仿真分析。结果表明:从单元测试得到的加载方向的载荷-位移曲线来看,C1齿轮钢在高温环境中表现出明显的加热软化特性;结合通用和JC损伤,同时以切削过程各个方向以及总切削力曲线作为评价标准,可以看出加热后得到的切削力曲线不管是在各个分力还是总力上均较一般切削过程明显偏低,说明激光加热辅助过程有助于软化材料、降低切削力。

关键词： 风电齿轮传动系统   断齿故障   齿面摩擦   时变啮合刚度  

摘要： 为了揭示齿面摩擦影响风电齿轮传动系统中定轴齿轮断齿故障动力学行为变化的机理,基于库伦摩擦定律,计算定轴轮系和行星轮系轮齿间的齿面摩擦力。通过改变齿宽模拟断齿故障,应用势能法得到定轴齿轮断齿后的时变啮合刚度;考虑干摩擦、时变啮合刚度、传递误差、齿侧间隙和阻尼,建立含一级定轴齿轮断齿故障的风电齿轮传动系统动力学模型;通过分析一级定轴齿轮啮合点的相对位移随系统啮合频率变化的分岔图、相图和Poincare截面,研究定轴齿轮的动力学特性。结果表明,齿面摩擦在高频区域对系统的分岔形式较为明显,相图和Poincare截面的形状复杂多变,系统混沌区间增加,加剧了断齿对系统稳定性的影响。