关键词： 汽车轮毂   生产线   自动化   设计新能源汽车   电驱动桥   齿轮   轴承   设计  

摘要： 针对汽车轮毂生产线自动化程度低、工作环境差和加工精度要求高的现状,设计了一条汽车轮毂洁净加工生产线。该生产线对轮毂的机加工工艺进行规划,采用间隙配合的方式设计料架,并通过拆分装置和运输装置对轮毂进行运输;夹具运用心轴定位的原理,通过连杆机构带动定位件实现自定位,使用曲柄滑块机构实现夹紧,增强轮毂在机床上加工的定位精度和夹紧可靠性;采用微量润滑的润滑方式实现机械加工过程中的环保节能;通过RobotStodio对具有双夹紧工位的上下料机械手进行轨迹规划。该生产线通过智能管理系统合理规划和优化轮毂生产线,为实际生产提供依据和借鉴。

关键词： Ni-W/MoS_(2)自润滑复合镀层   电沉积   齿轮钢   MoS_(2)颗粒质量浓度   耐磨性能  

摘要： 采用电沉积工艺在制造齿轮常用的40Cr钢表面制备掺杂MoS_(2)颗粒的Ni-W/MoS_(2)自润滑复合镀层,并研究MoS_(2)颗粒对复合镀层表面形貌、晶相结构、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明:Ni-W/MoS_(2)自润滑复合镀层完整覆盖40Cr钢表面,主要成分为Ni、W、Mo和S元素,存在4个Ni的衍射峰并且都呈现(220)晶面择优取向。镀液中MoS_(2)颗粒质量浓度变化导致镀层的晶粒形态及致密性显现出差异,MoS_(2)颗粒含量呈现先升高后降低趋势,造成显微硬度先增大后减小,耐磨性能先改善后变差。当镀液中MoS_(2)颗粒质量浓度为5 g/L,Ni-W/MoS_(2)复合镀层中MoS_(2)颗粒含量达到4.17%,形成条状与乳突状不同形态的晶粒,结合更紧密,其硬度达到607.5 HV,表面磨痕宽度仅为420μm,表现出良好的耐磨性能,能起到较理想的减摩作用,从而显著提高40Cr钢的耐磨性能。

关键词： 齿轮故障诊断   自适应盲解卷积   非线性变换   故障特征增强  

摘要： 针对最小熵解卷积(minimum entropy deconvolution,MED)在故障诊断中倾向于恢复少量伪主导冲击以及依赖经验选取滤波器长度的问题,提出了一种增强自适应盲解卷积方法。该方法设计一种非线性变换以增强滤波信号中的故障冲击特征,并将其融入滤波器系数的迭代求解中,从而解决MED因少量伪主导冲击造成峭度过大而无法有效恢复周期性故障冲击的问题。同时,所提方法提供一种可根据待分析信号自适应获得合适滤波参数的策略,进而克服传统依赖经验取值的不足。仿真信号与齿轮植入故障信号分析结果验证方法对于增强故障冲击及自适应选取滤波参数的有效性,实现周期性故障冲击的准确恢复。在列车齿轮故障诊断的工程实际案例中,所提方法准确诊断出齿轮传动系统中大齿轮的早期裂纹故障。与MED的对比研究,进一步表明所提方法在故障冲击增强与自适应恢复方面的优势。

关键词： 拉普拉斯矩阵   故障特征提取   滤波理论   齿轮箱   信号滤波   特征值和特征向量   风力发电机   带通滤波器  

摘要： 风力发电机、汽车、轮船等机械设备都离不开齿轮箱。传统的故障特征提取方法有时难以正确检测故障。本文采用图信号处理方法,提出了基于图滤波理论的齿轮箱故障特征提取应用研究。首先,将齿轮箱的振动信号转化为路图,建立路图拉普拉斯矩阵(Laplacian Matrix),得到图信号的特征值和特征向量;其次,进行图傅里叶变换(Graph Fourier Transform, GFT),选择图常数滤波器和图理想带通滤波器对图傅里叶变换后的信号进行重构;最后,将重构信号再次进行图傅里叶变换,从而提取齿轮箱故障特征。研究结果表明:经过图信号滤波的信号相比没有经过图信号滤波的信号故障特征提取更明显,具有一定的故障诊断效果。

关键词： 飞秒激光   工艺参数   齿面形貌   多目标优化   遗传算法   内点罚函数法  

摘要： 基于面齿轮传统机械加工精度欠佳的局限性,最后工序采取飞秒激光对面齿轮进行精修加工,在满足面齿轮烧蚀深度和齿面粗糙度约束的前提下,建立了以飞秒激光精修效率和表面质量为目标函数的多目标优化数学模型。利用内点罚函数并行以gamultiobj函数为基础的改进遗传算法求解优化模型,得到两组较优的飞秒激光加工面齿轮参数方案,与参数优化后的激光实验结果相对比,最大相对误差均在合理范围内,证明了优化的合理性,提供一定的理论指导在实际生产领域对飞秒激光精修面齿轮的运用。

关键词： 齿轮泵/马达   伺服间隙   齿顶圆半径   形状系数   容积系数   轻量化  

摘要： 为使齿轮泵/马达的内泄漏计算及其容积效率评估更加符合实际,依据弹性体的变形规律和轴抗扭能力的一致性要求,提出了随齿顶圆半径线性变动的伺服间隙和伺服轴径,从而构建出相应的内泄漏伺服模型,并分析了齿轮宽径比对容积效率的影响。结果表明,形状系数最大化利于实现容积系数最大化及其轻量化;无根切齿轮的齿顶高系数最大化并不能实现更高的容积效率;宽径比越大,容积效率越高,轻量化效果越好,与固定间隙固定轴径下的结论正好相反。得出内泄漏伺服模型既符合实际又简单可靠的重要结论。

关键词： 齿轮坯   低倍检验   金相检验   断口分析   裂纹缺陷  

摘要： 锻造厂锻造的20CrMnMo齿轮毛坯经超声波探伤检验发现部分齿轮坯内部存在裂纹。对含有缺陷的齿轮坯进行解剖取样,通过低倍检验、金相检验、断口分析以及扫描电镜检验等方法对齿轮坯内部裂纹的产生原因进行分析。结果表明:齿轮坯内部未完全焊合的气泡和聚集成簇分布的夹杂在组织应力和热应力的作用下导致裂纹的产生。

关键词： 特征提取   连续小波变换   椭圆时变滤波   同步压缩小波变换   阶次跟踪  

摘要： 变转速齿轮故障振动信号特别微弱时,同步压缩小波变换(synchrosqueezing wavelet transform,SWT)无转速计阶次分析方法的提取效果不佳。基于此,提出一种连续小波变换的椭圆时变滤波(continuous wavelet transform-elliptic time-varying filtering,CWT-ETVF)与SWT相结合的无转速计阶次跟踪方法,用以提取齿轮时变低频故障特征。将CWT-ETVF与SWT结合对振动故障信号进行瞬时频率估计,以获得参考轴相位;再对原信号进行等角度重采样得到角域平稳信号,并作其阶次谱分析和SWT分解;最后,选取SWT重构分量进行阶次谱分析与阶次包络谱分析,以提取齿轮断齿的时变故障特征。仿真及实验结果验证了该方法在齿轮变转速工况下低频微弱故障特征提取的有效性。

关键词： 行星人字齿轮   相位调谐   振动模式   减振设计  

摘要： 在大功率船舶传动系统中,越来越多地采用行星人字齿轮传动。为了满足现代船舶对传动系统的噪声要求,开展行星人字齿轮传动系统的减振设计不但具有实用价值,而且具有理论意义。针对某舰船动力系统中的行星人字齿轮传动,建立了太阳轮与行星轮之间的动态啮合力的解析表达式,得出了行星人字齿轮系统的太阳轮齿数、行星轮齿数及个数与啮合频率激励引起的振动之间的耦合规律。基于时变啮合刚度激励引起的振动方式与传动系统固有振动模式之间的对应关系,提出了通过合理设计行星人字齿轮传动的基本参数来实现对系统扭转振动进行抑制的相位调谐减振设计方法,并借助数值算例验证了该方法能够抑制中心构件扭转共振。

关键词： 机器学习   加速度传感器   决策树分类   数据分类模型   齿轮箱   机械故障   输出扭矩   电机速度  

摘要： 齿轮箱是用于增加输出扭矩或改变电机速度的机械装置,被广泛应用于如汽车、输送机、风机等机械设备中。在齿轮箱运行过程中,可以通过加速度传感器采集振动信号来判断齿轮箱是否出现异常,传统对数据进行分析的方式耗时大,取而代之的机器学习诊断方式能够有效的诊断其中的问题数据判断机械故障情况。基于此问题,本文提出了基于支持向量机(SVM)、决策树分类和BP神经网络分类的三种分类模型,建立故障数据分类模型,分别进行故障数据的分类和对比,最终得出最好的分类模型。