关键词： 齿轮弯曲疲劳   铸锭状态   升降测定法   Locati测定法  

摘要： 当前,表面硬化齿轮存在多种铸锭工艺状态,开展铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳性能影响研究,对齿轮抗疲劳精益设计和成本控制有十分重要的意义。对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6渗碳齿轮开展了表面完整性表征测试,研究了不同铸锭状态齿轮的齿根残余应力、表面粗糙度和硬度差异;基于国家标准GB/T 14230—2021《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》,设计了齿轮弯曲疲劳试验方案,对模铸锭、连铸坯和电渣锭18CrNiMo7-6齿轮开展了升降法齿轮弯曲疲劳试验,获取了不同可靠度下的弯曲疲劳极限,探究了铸锭工艺对齿轮弯曲疲劳极限的影响;对3种工艺状态齿轮开展了Locati快速测定法的齿轮弯曲疲劳极限测试,研究了两种试验方法的弯曲疲劳极限结果差异,为我国齿轮疲劳基础数据建设与抗疲劳主动设计提供参考。

关键词： 谐波齿轮   大变位齿轮   滚齿仿真   齿轮精度   滚刀误差  

摘要： 开展成型滚刀误差引起谐波齿轮大变位柔轮加工误差的仿真计算,定量分析滚刀误差对柔轮几何精度的影响,以更好地控制滚齿精度而提高柔轮的加工质量。建立综合考虑滚刀齿形误差、切削刃螺旋线误差和滚刀径向圆跳动误差的成型滚刀误差模型,进行大变位柔轮滚齿仿真及理论加工误差计算,分析滚刀误差对大变位柔轮齿形误差、基节误差的影响。经研究发现,滚刀切削刃螺旋线误差引起的柔轮齿形误差和基节误差均较大,引起的基节误差值与滚刀切削刃一转内螺旋线误差值大致相同;滚刀齿形误差和径向圆跳动误差对柔轮基节误差影响非常小,滚刀径向圆跳动误差引起的柔轮齿形误差平均值约为滚刀跳动值的40%。

关键词： 谐波齿轮   三圆弧空间齿廓   啮合力   接触压力   负载啮合性能   有限元模型  

摘要： 为揭示负载工况下谐波齿轮传动的多齿啮合状态,提升负载传动性能,建立三圆弧空间齿廓实体单元谐波齿轮有限元模型。定义柔轮与波发生器、齿面间的面-面接触关系,对刚轮施加逐步增大的转角位移,模拟空载、额定转矩至瞬间容许最大转矩时齿面的啮合状态,提取轮齿啮合力和齿面接触压力大小及分布;分析不同工况下轮齿啮合力周向分布和齿面接触压力的变化规律,评估柔轮齿向修形的三圆弧空间齿廓谐波齿轮的负载啮合性能。结果表明:三圆弧空间齿廓在波发生器的长轴区设置最小初始侧隙,形成的凸-凹啮合区可以以更低的接触压力承载更大的负载转矩;利用齿向修形设置从中截面向后截面逐渐增大的初始侧隙有利于形成轴向更宽的齿面接触区;随负载增大,最大啮合力向长轴右侧偏移,右侧啮合力增幅快,呈平台分布;最大接触压力沿周向呈3个峰值分布,且最大值发生在有波发生器径向支撑的中截面,可有效增加负载刚度,提升承载能力。

关键词： 海上风电机组   动力学分析   振动   齿轮箱   支撑刚度  

摘要： 以9 MW海上风电机组两级行星一级平行轴齿轮箱为研究对象,采用集中参数法建立其多体动力学模型,研究各级浮动太阳轮和内齿圈的支撑刚度对两级行星轮系均载特性和浮动构件振动特性的影响,基于正交试验法得到支撑刚度对传动轴振动的影响规律并对其进行优化设计。研究结果表明:综合考虑浮动构件的影响,在两级均载系数对支撑刚度敏感的区间内,浮动构件支撑刚度显著影响齿轮箱的振动特性;与仅考虑齿轮箱均载特性相比,优化后齿轮箱整体振动指标降低8.9%。

关键词： 螺旋锥齿轮   喷丸强化   残余应力   离散元方法   有限元方法  

摘要： 喷丸加工诱导零件表面产生残余压应力场以提高零件疲劳寿命,是螺旋锥齿轮的关键强化工艺。为准确计算喷丸后齿面残余应力场,基于离散元与有限元耦合的方法提出一种螺旋锥齿轮喷丸工艺计算仿真模型。模型计算结果与试验结果误差在10%以内,表明模型可准确预测齿面残余应力分布。基于该模型,以AISI 9310材料螺旋锥齿轮为研究对象,探讨了喷丸工艺参数与残余应力场特征参数的关联规律。研究发现,本文所用工艺参数加工:(1)喷丸工艺主要影响轮齿表层50μm内的残余应力场;(2)喷丸覆盖率为200%时,弹丸直径和速度的改变,对表面残余压应力影响较小;(3)当弹丸速度和直径提高时,靶板表层最大残余压应力值和最大残余压应力深度都得到明显提高,其中最大残余压应力值可提高到–1251.5 MPa,最大残余压应力深度可提高到40μm。本文建立的残余应力计算模型为螺旋锥齿轮的喷丸工艺参数优选提供了计算工具与方法,把依赖试错迭代的工艺方法上升到可计算、可预测的层面。

关键词： 齿轮   花键   参数化建模  

摘要： 通过研究国内外齿轮、花键标准,基于某型发动机齿轮轴实物,逆向反求其齿轮和花键参数,给出了具体的UG参数化建模方法,进行了3D打印验证,结果验证了该方法的通用性和高效性。

关键词： 涡旋压缩机   齿轮油泵   性能   试验台   设计  

摘要： 为满足涡旋压缩机用高精度摆线转子齿轮油泵量产和研发需要,根据JB/T 8413.2—2010《内燃机机油泵第2部分:总成试验方法》,设计开发了齿轮油泵出厂快速性能试验台。介绍了齿轮油泵出厂快速性能试验台组成和内部结构、测试功能、测试范围和精度、主要控制方式和元件、试验过程以及安全防护要求等。采用此试验台可完成齿轮油泵性能的自动测试,极大提高齿轮油泵量产时的检测质量及效率。

关键词： 重合度   人字齿轮传动系统   集中质量法   振动特性  

摘要： 重合度是齿轮传动设计中一个重要的性能指标,直接影响人字齿轮承载能力和传动平稳性,在齿轮设计中必须满足重合度要求。首先说明了人字齿轮系统刚度激励和啮合冲击激励,采用集中质量法建立了一对人字齿轮传动系统弯-扭-轴耦合模型。然后分析了重合度对时变啮合刚度和啮合冲击力的影响。最后研究了重合度对人字齿轮副动态啮合特性的影响。得出结论:重合度由2.72增至3.08时,时变啮合刚度峰峰值由4.653 3×10^(8) N/mm减至3.229 9×10^(8) N/mm,最大啮合冲击力由2.23×10^(3) N减至1.92×10^(3) N,齿轮副动态啮合力曲线变得平滑,动载系数也由1.23减至1.18,从而得出重合度增大,能达到系统减振降噪和传动平稳的作用。

关键词： 深度玻尔兹曼机   小波包变换   特征提取   工业机器人齿轮箱   故障诊断  

摘要： 在多转速、多载荷的复杂工况下,针对工业机器人齿轮箱的故障信号难以准确识别的问题,提出一种基于深度玻尔兹曼机(deep boltzmann machine,DBM)的故障诊断方法。采用小波包变换(wavelet packet transform,WPT)提取每种故障状态下的原始振动信号的统计特征,将其作为DBM模型的输入,DBM以一种无监督的方式进行预训练,对提取的统计特征进行深度挖掘,得到更抽象的重构故障特征向量,经过Softmax分类器实现故障诊断结果的输出。实验将该方法应用于六自由度工业机器人齿轮箱的故障诊断中,并与目前主流的决策分类方法进行对比分析,结果表明:在单一工况和复杂工况下,采用DBM对工业机器人齿轮箱进行故障诊断分别取得了94%和92.176%的平均识别率,具有更高的准确性和鲁棒性。

关键词： 耙吸式挖泥船   振动监测   齿轮箱   轴承  

摘要： 针对耙吸式挖泥船齿轮箱振动监测技术实际应用不足的问题,文章进行了基于振动监测技术的齿轮箱故障研究。通过分析耙吸式挖泥船泥泵齿轮箱轴承磨损的频谱图,验证了振动监测与诊断技术应用于齿轮箱维修的可行性。基于研究内容提出新的船机管理理念,研究结果对保障耙吸式挖泥船安全可靠运行、降低维护成本、提高施工效率具有指导意义。