关键词： 扭振信号   调制信号双谱   行星齿轮箱   故障诊断  

摘要： 【目的】相比直线振动信号,行星轮扭振信号不受行星轮通过效应和信号传递路径的影响,频谱结构更加简单。因此,基于扭振信号开展行星齿轮箱故障诊断有望得到更好的诊断结果。提出一种基于扭振信号调制信号双谱(Modulation Signal Bispectrum,MSB)分析的行星齿轮箱故障诊断新方法。【方法】首先,对编码器信号使用希尔伯特(Hilbert)变换方法求解瞬时转速信号;然后,对瞬时转速信号进行MSB分析,寻找最优载波频带;最后,对选取的最优载波频带构建MSB最优载波频带复合谱,并作为行星齿轮箱的故障诊断特征。【结果】试验结果表明,所提出方法可以更直观地反映行星轮的故障状态以及故障信息,验证了该方法在行星轮故障诊断方面的有效性和优越性。

关键词： 时变啮合刚度   齿轮动力学   误差激励   扭转刚度   等效比较  

摘要： 该文以渐开线直齿轮为对象,基于时变啮合刚度与误差激励等因素建立了单自由度齿轮扭转模型和考虑传动轴扭转刚度的多自由度扭转振动模型;推导了传动轴扭转刚度与齿轮啮合刚度的等效比较公式;通过软件求解两种模型的动力学微分方程,得到了两种齿轮系统模型的动态响应,即包括相对啮合位移、相对啮合速度、齿面动态法向载荷、动载系数等动态指标的变化曲线。通过对计算结果进行对比分析表明:时变啮合刚度的阶梯突变会给齿轮传动带来动态冲击;误差激励会加剧系统动态响应波动,增大系统动载系数;扭转刚度与啮合刚度串联,增加了系统的柔性,加剧了系统响应的动态波动;误差激励和传动轴扭转振动耦合使系统的振动幅值及振荡频率都相应增大,动载系数有明显增大,对系统稳定性有较大影响。研究结果对齿轮系统动力学的进一步深入研究提供基础支撑。

关键词： Lorenzo Gear Factory   OptimAI项目   工业转型   ZITU  

摘要： 在数字化与流程优化对制造业竞争力至关重要的背景下,ZITU与洛伦佐齿轮工厂(Lorenzo Gear Factory)联合启动了“OptimAI”项目。这一倡议通过应用人工智能优化生产规划,动态调整资源分配以应对供应链波动。该项目隶属于欧盟“AIRISE计划”(由AFM集群担任推广大使),并获得“地平线欧洲”(Horizon Europe)资金支持,旨在推动工业流程管理的变革,提升运营效率,并促进更可持续的生产模式。工业生产规划始终是一项复杂挑战。协调资源、最小化停机时间以及适应供应链中的突发事件,需要先进的解决方案。

关键词： 磁齿轮   磁场调制   脉动热管   强制风冷   组合散热  

摘要： 【目的】磁场调制型磁齿轮以其同轴式结构大幅度提升了传动能力,使其可以与机械齿轮相媲美。但狭长气隙的同轴式结构使其面临散热难题,高温容易导致永磁体性能下降,甚至退磁,传动失效。基于此,提出了基于脉动热管相变冷却和强制风冷的组合高效热管理技术。【方法】基于流固耦合仿真,描述了脉动热管由启动至动态平衡循环的工作过程,研究了充液率等参数对等效热导率的影响规律,分析了不同散热方式时磁齿轮的温度场分布情况。【结果】有限元分析和试验结果表明,单独脉动热管和强制风冷在磁齿轮散热方面均存在一定的局限性,热管与强制风冷的组合冷却方式具有高效的散热效果,可以为高功率密度磁齿轮的实现提供技术支持。

关键词： 罗拉齿轮箱   细纱机   Matlab   数学理论模型   约束条件   目标函数   中心距  

摘要： 为了解决细纱机中罗拉齿轮箱传统设计计算繁琐、效率低、体积大等问题,简述中罗拉齿轮箱设计要求及已知条件;以中罗拉齿轮箱体积最小为目标函数,确定约束条件并建立数学理论模型;以TH698系列全电子牵伸细纱机为例,基于Matlab软件进行程序设计,对给定实际参数进行优化计算。通过优化设计方案与常规设计的参数对比,指出:在满足强度、刚度和使用寿命的条件下,优化设计后的中罗拉齿轮箱的传动齿轮中心距减小约4.97%,传动齿轮箱的总体积减小约17.04%,满足纺纱工艺对罗拉隔距即时调整的需求。

关键词： 齿轮修形   Romax   新能源电动车   传递误差   NVH  

摘要： 新能源汽车减速器齿轮副在传动过程中,齿轮在制造误差、装配误差以及工作过程温度变化的因素影响下无法避免载荷波动、加速度、齿向载荷分布不均匀、啮入啮出冲击现象。这会降低传动精度与承载力,降低齿轮寿命,还会产生不同振型和频率组成的振动与噪声等齿轮NVH问题;从理论上看,提高加工精度和装配精度可以使传动性能有所提高,但是加工制造成本也随之增加,而且效果不一定达到预期。因此,通过齿轮修形来解决以上问题非常有效。针对齿轮传动过程中NVH问题,在齿轮宏观参数设计开发完成后,运用Romax软件进行新能源电驱动系统进行三维建模。针对减速器壳体、差速器壳体、一级从动齿轮轮辐、主减齿圈轮辐等零件,运用simlab软件进行四面体二阶单元网格划分,导出有限元模型,再将有限元模型导入Romax软件中进行齿轮分析。分别在纯电10%至100%输入扭矩以及再生制动10%至30%输入扭矩工况下对二级齿轮副进行齿轮微观修形仿真分析,并且通过对比分析微观修形前与微观修形后的传递误差、单位长度载荷分布、最大接触应力等参数,最终评价修形效果,为新能源电动车电驱动系统齿轮箱设计开发提供参考。

关键词： 螺旋锥齿轮   热流固耦合   硬齿面热处理   温度场  

摘要： 热处理畸变会显著影响螺旋锥齿轮的尺寸精度,而硬齿面热处理(渗碳-淬火-回火)过程中螺旋锥齿轮齿面及内部空间不均匀的温度分布,是导致热处理畸变的一个重要因素。基于热流固耦合模型对20CrMnTi钢螺旋锥齿轮硬齿面热处理过程进行数值模拟,使用预热、阶梯式升温和保温的方式研究螺旋锥齿轮硬齿面热处理过程温度场变化规律,并对螺旋锥齿轮淬火过程介质流场分布和温度场影响因素的参数进行优化设计。结果表明:通过预热、阶梯式升温和保温的方式可以显著减小螺旋锥齿轮渗碳加热时齿面各部位与心部的温差,提高齿面温度分布均匀性;通过淬火槽介质流场优化设计可以显著提高流场均匀性;采用正交试验方差分析法得到了影响因素的最优参数组合为介质温度为100℃、入口流速为2 m/s、淬火温度为850℃,通过淬火过程热流固耦合数值模拟验证,该参数组合下齿长与齿宽方向最小温度标准差分别为38.68和38.40℃,有效提高了螺旋锥齿轮淬火时齿面和内部空间温度分布均匀性,验证了该参数组合的合理性和准确性。

关键词： 风力机齿轮箱   强度校核   失效分析   试验设计方法  

摘要： 为解决目前齿轮箱强度校核及失效分析中无法明确各因素对失效形成的“贡献度”及无法高效开展失效优化的问题,引入统计学分析原理,提出基于试验设计(DOE)技术的强度失效分析方法,利用甘肃某风电场的实测数据开展故障齿轮箱的失效分析与强度校核计算。根据宏观形貌归纳失效形式,基于失效形式的初步判断构建风力机齿轮箱解析模型,开展相应的强度计算,以实际损伤情况验证强度校核结果;在获取失效解析模型的基础上分析了齿轮箱失效的影响因子,基于薄弱环节建立了影响因子与不同失效形式的响应变量多元回归数学模型,明确了因子在各种失效中的影响显著性规律,为后续开展风电齿轮箱失效分析及优化提供了理论依据。

关键词： 田东政   强度试验   阎良试验厂房   特级技能专家   中航工业  

摘要： 在强度所阎良某试验厂房中,有一个身影总是忙碌而坚定,虽不是传统意义上在台前备受瞩目的科研专家,但他却在幕后为试验各项工作的顺利开展起着关键作用,以自己独特的方式推动着强度事业不断发展,他就是中航工业特级技能专家田东政。

关键词： 采煤机   摇臂齿轮   传动系统   故障动力学  

摘要： 通过建立非线性动力学模型,分别对齿轮啮合故障、磨损故障和断齿故障进行了详细的动力学仿真,并结合时域和频域分析探讨了不同故障状态下的振动特性。实验验证部分搭建了齿轮传动测试平台,采集了不同故障工况下的振动信号,结果表明磨损和断齿故障会显著增加系统振动幅值,且引发频谱中高频谐波的增强。仿真结果与实验数据高度吻合,验证了故障对系统动态性能的影响,为齿轮传动系统故障诊断与维护策略提供了数据支持。