关键词： 视觉测量   图像拼接   自主规划   影响分析   稳定性  

摘要： 针对齿轮轴视觉测量行为关系的复杂性,开展轴向尺寸测量行为自主规划分析策略研究。面向齿轮轴零件族轴向尺寸测量需求,建立视觉测量行为自主规划分析系统框架,搭建实验装置。提出面向图像拼接需求的采样工位规划方案,可为不同型号零件自主规划采样工位数、重叠区尺寸、角点位置及采样步长;建立视觉测量行为规划分析流程,通过反馈行为更改引起的测量波动,实现行为循环优化。以某型号齿轮轴为对象,开展轴向尺寸测量分析实验。结果表明:基于图像拼接的轴向尺寸测量受曝光时间、特征点检测和边缘点提取行为影响较大,通过行为分析与优化,可将测量波动控制在0.01 mm以内,有效保证轴向尺寸视觉测量的稳定性。

关键词： 风电机组   齿轮箱   故障诊断   阶次跟踪   转子绕组电流  

摘要： 针对目前利用振动信号对变转速情况下风电机组齿轮箱诊断不佳的问题,提出一种基于转子绕组电流的双馈风电机组齿轮箱阶次跟踪与故障诊断方法。首先,通过优化变分模态分解算法分析双馈异步风力发电机(DFIG)转子绕组电流,获得滤波后的电流信号。然后,采用同步提取变换方法对转子绕组电流进行时频分析,基于提取的电流信号时频脊线和转子绕组电流估计转频原理,计算DFIG转子的瞬时转频。根据齿轮箱之间传动比,推导出行星齿轮箱输出端轴承转频。最后,对采集的行星齿轮箱振动信号进行等角度重采样,通过获得的稳态角域信号进行包络阶次谱分析,实现对双馈风电机组齿轮箱的故障诊断。

关键词： 薄壁齿轮   压力淬火   变形控制  

摘要： 研究了高速级薄壁齿轮水平装炉及压力淬火装炉两种淬火制造技术的原理、工艺参数及其在工业应用中的效果。通过两种装炉方式进行试验和分析,探究该类齿轮在淬火过程中控制齿部畸变的最优方式,通过淬火装炉方式的改善并结合分析磨齿余量数据,采用压力淬火垂直装卡可有效控制和校正齿轮淬火变形,同时提升生产效率,该种制造技术对产品质量提升具有重大意义。

关键词： 非晶合金   双联微齿轮   微结构   模芯   注塑  

摘要： 将带有微结构非晶合金模芯镶件,用于微结构产品注塑成型制造,可以拓展非晶合金材料工业化应用的场景。非晶合金材料具有较高的硬度和在玻璃态温区可以快速加工成型的特性,结合非晶合金材料的耐腐蚀和在微结构上良好的保持性,以微结构双联齿轮为实验对象,进行非晶合金模芯工业化的可行性验证。根据模具制作的一般工艺,简析常用的注塑成型钢质模具的常见问题,分析了非晶合金材料制作模芯的可行性。使用3D软件UG设计双联齿轮注塑模具和适用于非晶合金制造的模芯镶件,并且设计了用于加工非晶合金模芯镶件的母模。完成注塑模具和模芯镶件母模的制造,使用热压印成型的方法制造非晶合金模芯镶件,并完成注塑模具的组装。采用立式高精度微型注塑机,进行双联微齿轮模芯的注塑成型试验。通过测量注塑成型的塑料微结构双联齿轮的重要尺寸,成功验证了非晶合金材料模芯可以用于微结构齿轮注塑成型制造的可行性。

关键词： 故障诊断   行星齿轮箱   精细时移加权多尺度模糊熵   改进监督型几何和统计保持流形嵌入   白骨顶优化算法优化支持向量机  

摘要： 针对行星齿轮箱特征提取困难的问题,提出一种基于精细时移加权多尺度模糊熵(refined time⁃shift weighted multiscale fuzzy entropy,简称RTSWMFE)、改进监督型几何和统计保持流形嵌入(improved supervised geometry and statistics⁃preserving manifold embedding,简称IS⁃GSE)和白骨顶优化算法支持向量机(coot optimization algorithm support vector machine,简称COOT⁃SVM)的行星齿轮箱故障诊断方法。首先,利用RTSWMFE提取高维故障特征信息;其次,采用IS⁃GSE对高维特征进行降维,提取出敏感、低维的特征;最后,将低维特征输入COOT⁃SVM中进行识别分类。行星齿轮箱故障诊断实验结果表明:IS⁃GSE方法采用余弦相似度与欧式距离相结合的距离度量方式,并融入监督学习思想,降维效果较佳;COOT⁃SVM方法对经RTSWMFE和IS⁃GSE二次提取的故障特征识别精度达到100%。

关键词： 淬火配分   齿轮钢   硬度   强塑形  

摘要： 研究了淬火配分处理对18CrNiMo7-6材料组织和性能的影响。试验结果表明,淬火配分工艺可以有效提高组织中奥氏体的含量,在保证材料抗拉性能基础上有效提升材料的冲击性能和延伸率。配分初期,抗拉强度较高,延伸率相对较低。配分过程中,抗拉强度随着时间的增长而下降,延伸率随之上升。配分完成后,抗拉强度和延伸率先下降,然后随着配分时间的继续增长而再次上升。

关键词： 非线性动力学   混交   面齿轮   分流传动   小波分析  

摘要： 在考虑支撑刚度、时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传动误差、轴承刚度等多种因素的前提下,建立混交面齿轮分流传动系统的非线性动力学模型,研究混交面齿轮分流传动系统的非线性动力学特性。采用Runge-Kutta积分方法对系统微分动力学方程进行求解,系统的非线性特征通过相平面图、时域图、频域图和庞加莱截面图小波分析图来描述,并用分分岔图描述外部激励频率和刚度对系统的非线性行为的影响。结果表明:在不同的外部激励和刚度作用下,系统将会呈现周期-混沌交替的运动特性。

关键词： 行星齿轮箱   频率切片小波变换   注意力机制   ConvNeXt模型   故障诊断  

摘要： 针对传统手工提取故障特征过度依赖专家的先验知识,导致信息提取不完全、效率低、成本高、漏诊误诊的问题,提出一种基于频率切片小波变换(Frequency Slice Wavelet Transform,FSWT)和注意力增强ConvNeXt模型的新方法,用于行星齿轮箱故障诊断。该方法在ConvNeXt模型基础上融合卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM),使网络更加聚焦于关键区域的特征,减小无关目标的干扰。通过FSWT将一维振动信号转化为具有二维特征的时频谱图像,输入到改进后的网络中进行自动特征提取,并建立特征空间与故障空间之间的映射关系,实现不同故障模式的准确区分。利用动力传动模拟实验台数据对所提方法进行实验验证,结果表明:相较于其他网络模型,改进后的ConvNeXt模型能够准确识别出齿轮特定类型的故障,且噪声干扰下依旧展现出良好的鲁棒性。所得研究成果可为行星齿轮箱智能故障诊断提供参考。

关键词： 电助力自行车   中置电机   塑料齿轮   温度仿真   热管理系统  

摘要： 电助力自行车中置电机内部的高热流密度问题可能导致热敏材料的塑料齿轮受热失效,从而降低产品使用寿命,因此亟需相应的热管理系统保护塑料齿轮,为了完善针对塑料齿轮的热管理系统,首先要对塑料齿轮进行精准的实时温度预测。以某典型工况为例,利用Icepak仿真研究了内部电路板及减速传动系统的温度分布,并与部分器件的实测温度对比验证仿真的有效性;在此基础上进行多次仿真,得到不同工况下的塑料齿轮稳态温度;以传热学理论为基础,结合多次仿真的数据,拟合出适用于塑料齿轮的温度预测表达式。结果表明:仿真结果足够可靠,最大误差为4.38%;得出了实验室条件下塑料齿轮稳态温度关于转速和扭矩的表达式,且在变工况下测试的预测误差在±5℃以内;与传统的集总参数法相比节省大量建模与计算时间,可应用于工程上需要对塑料齿轮进行快速准确温度预测的场景。

关键词： 齿轮裂纹   时变啮合刚度   行星齿轮   振动响应  

摘要： 针对太阳齿轮裂纹状态下的行星齿轮系统,构建了基于集总参数法的动力学模型。首先,根据齿轮过渡曲线的特征方程提出了行星齿轮系统啮合刚度计算的改进方法,该计算方法分别考虑了齿轮在正常和裂纹状态下的啮合特性。基于这些计算,进一步求解了齿轮系统传动过程中的振动响应。仿真结果显示,齿根裂纹出现时,其振动响应呈现出明显的冲击特征,同时揭示了太阳齿轮故障的特征频率和倍频特性。为对比所提分析方法的有效性,开展了仿真与实验对比,验证了行星齿轮啮合刚度计算模型的有效性。