关键词： 外齿加工   齿轮组合   传动   优化   齿轮轴  

摘要： 齿轮轴是机械传动中比较特殊的齿轮传动件,在减速器中通常和齿轮进行组合、传动,并起到平衡力矩的作用。齿轮轴通过不同齿轮之间的啮合实现转速的降低和转矩的增加,这使得新能源车在需要更大驱动力的情况下,能够提供更稳定的输出和更高的效率。

关键词： 外啮合齿轮泵   耦合模型   故障仿真   流量特性   应力特性  

摘要： 针对外啮合齿轮泵在复杂工况下存在的流量脉动、油液泄漏等问题,利用ADAMS和AMESim软件的联合仿真方法,建立外啮合齿轮泵的刚-柔-液耦合模型。通过设定不同的转速、负载及磨损程度,模拟泵在正常工况和发生泄漏故障时的运行状态,分析泵的流量特性与应力特性,并对外啮合齿轮泵样机进行了试验验证。结果表明:提高转速有助于减小齿轮泵的流量脉动率,改善出口流量品质;而增加负载压力不仅影响齿轮泵的容积效率,还导致输出流量品质下降。基于流量特性可发现齿轮泵运行过程中存在的泄漏故障。对齿轮泵关键部位的受力情况和应力特性进行分析,仿真中齿轮泵应力较大的区域出现在泵体低压腔两侧壁体上的螺纹孔处,与试验中泵体上出现的裂纹位置一致,验证了文中仿真分析的准确性,为解决外啮合齿轮泵故障诊断及优化设计中的关键技术问题以及提升泵的综合性能提供了新思路。

关键词： SVM算法   挖掘机   摇臂齿轮箱   远程故障诊断系统   系统总体方案  

摘要： 挖掘机在户外及恶劣环境下频繁作业,传统故障诊断方法往往难以适应此类复杂工作条件。本研究创新性提出基于SVM算法的挖掘机摇臂齿轮箱远程故障诊断系统总体设计方案。首先,本研究深入分析了挖掘机的工作原理及潜在故障类型,并对传感器数据进行了全面采集与精细处理。继而,采用SVM算法对从摇臂齿轮箱中提取的故障特征进行了系统的训练与建模,构建了一个高效且精确的故障诊断模型。最终,本研究设计并成功实施了远程故障诊断系统,该系统能够实时进行故障诊断与预警。实验结果表明,基于SVM算法的挖掘机远程故障诊断系统在实际应用中能有效识别各类故障,并及时提供预警信息,这对于提升挖掘机作业效率与安全性具有显著意义。

关键词： 船用齿轮箱   振动监测   模态分析   有限元  

摘要： 针对船用齿轮箱振动监测位置设置不精准的问题,文章基于Solidworks+HyperMesh+ABAQUS的组合平台,建立了齿轮箱三维实体模型及有限元模型,开展约束模态分析和冲击响应分析,研究了船用齿轮箱箱体、传动齿轮系的振动模态和冲击响应特性,掌握了不同激励频率下的振动响应敏感部位,为振动监测位置确定提供了依据。

关键词： 17CrNiMo6钢   齿轮   混晶缺陷   热处理   双重淬火  

摘要： 齿轮混晶缺陷对齿轮性能和使用寿命具有显著危害。针对17CrNiMo6钢温锻行星齿轮经渗碳淬火后出现宏观混晶现象等问题,采用3种热处理工艺下的混晶样品进行试验,以探究消除混晶缺陷的方法。结果显示,细晶区对应锻造过程中应变较大区域,应变梯度和整体应变量影响混晶晶粒分布。等温正火处理后,组织为均匀分布的铁素体+珠光体组织,改善了锻造引入的不均匀应变和组织情况;高温奥氏体化处理后,较原始状态晶粒有所细化,但仍存在部分混晶现象,平均晶粒尺寸达到13.5μm,不均匀因子为2.79;双重淬火处理可较为迅速且高效地消除混晶缺陷,平均晶粒尺寸达到10.6μm,不均匀因子为2.54。研究结果,表明宏观混晶缺陷的出现与不均匀应变有关,且混晶遗传现象可通过热处理消除。

关键词： 分子束外延   样品架   有限元仿真   齿轮磨损  

摘要： 分子束外延(MBE)设备样品架的齿轮磨损现象严重制约设备的可靠性与稳定性。研究通过有限元仿真揭示了旁轴样品架齿轮机构磨损机理,证明从动轮齿顶最大接触应力与滑动距离叠加是造成齿顶磨损的主要原因。该研究为优化样品架齿轮系统设计、提升MBE设备稳定性提供了理论依据。

关键词： 锥齿轮   失效分析   交叉熵   Kriging模型   可靠性优化设计  

摘要： 锥齿轮具有传输稳定、低噪声和结构紧凑的优点,作为航空发动机关键传动部件,其弯曲断裂、接触磨损等失效将导致整机停转甚至灾难性事故。传统确定性优化难以应对工况波动、材料分散性等不确定性因素,因此为保障发动机锥齿轮的安全性,亟需开展锥齿轮的失效分析与可靠性优化设计(RBDO)。针对发动机锥齿轮进行了几何参数化建模,在梳理典型失效模式的基础上,分析了锥齿轮的弯曲强度、接触强度以及磨损失效。同时,考虑了锥齿轮运行过程中存在的不确定性因素,建立了以降低锥齿轮啮合损失效率为目标、3种典型失效模式为可靠性约束的可靠性优化设计模型。为了提升可靠性优化设计的计算效率,本文提出了一种融合交叉熵重要抽样(CE-IS)与自适应Kriging模型(AK)的混合可靠性优化设计方法,并将其命名为CIK-RBDO。通过数值算例验证了该方法的有效性,进而对锥齿轮开展可靠性优化设计。结果表明:该方法在保证锥齿轮99.87%的可靠性条件下,降低了8.17%的啮合损失效率,为高可靠锥齿轮传动系统的设计提供思路。

关键词： 知识图谱   GPT模型   风电机组行星齿轮箱   故障诊断   MOEA/D算法   差分进化策略   小样本学习  

摘要： 在风电机组行星齿轮箱故障诊断过程中,由于故障特征与故障状态之间的关系不唯一,直接利用行星齿轮箱输出信号进行故障诊断的效果无法保障。提出基于知识图谱和GPT模型的风电机组行星齿轮箱故障诊断研究方法,利用MOEA/D算法将故障特征选择问题分解为单目标子问题,结合差分进化策略,选定与故障关联性最大的特征;将选定的特征作为GPT模型的输入参量,在小样本学习机制下,输出风电机组行星齿轮箱故障知识图谱;根据行星齿轮箱运行数据在知识图谱中的映射结果,确定风电机组行星齿轮箱的具体故障状态。测试结果表明,该方法能够有效诊断不同故障状态,诊断精度达到0.98,诊断效果能显著提升。

关键词： 惰轮   分岔   混沌  

摘要： 以含惰轮的齿轮系统为研究对象,建立惰轮系统6自由度模型,推导了惰轮系统的无量纲动力学方程,用变步长4—5阶Runge-Kutta法,通过对惰轮系统1组系统参数的数值仿真,借助Poincaré截面图分析发现惰轮系统中存在周期运动、阵发混沌和Hopf分岔,给出发生Hopf分岔的具体系统参数。对分岔与混沌行为的研究为此类齿轮系统的优化设计提供了理论参考。

关键词： 硬化层   齿轮钢   应力-应变关系   能量密度等效   平面压入   有限元分析  

摘要： 目的实现齿轮钢表面硬化层应力-应变关系等弹塑性力学性能压入测试。方法基于能量密度等效提出描述材料Hollomon幂律(H律)参数、压头直径、压入功、位移之间关系的平面压入模型,进而提出获取材料H律参数的平面压入试验方法。通过有限元分析,对不同表面粗糙度和表面曲率的平面压入模型进行建模计算,探明2类表面形貌对压入结果的影响规律,并提出修正方法。最后,通过母材的单轴拉伸和平面压入试验对比,验证平面压入试验方法的有效性,并在硬化层材料中应用该方法。结果通过能量密度等效,提出了用于硬化层弹塑性力学性能获取的平面压入模型和试验方法,结合有限元分析方法,在初始屈服应力和应变硬化指数分别为2000 MPa和0.4范围内,对平面压入模型参数进行了确定。在被测材料表面粗糙度Ra为3.2μm以下和表面曲率半径为5 mm以上时,分别提出了修正方法,降低了对材料压入表面形貌的要求。对4种常用齿轮钢的母材进行了平面压入试验,压入试验结果与单轴拉伸结果之间吻合良好,其中,弹性模量和抗拉强度的最大误差不超过3%,屈服强度的最大误差不超过6%。通过平面压入试验方法对4种硬化层材料的应力-应变关系进行了测试,结果具有较好的重复性。结论针对齿轮钢高强度硬化层,提出了一种对被测材料具有广泛适用性且简便、精确的压入测试方法,可有效获取齿轮钢表面硬化层弹塑性力学性能。