关键词： 齿轮断裂   感应淬火   硬化层深度  

摘要： 针对模数为10以上齿轮感应淬火时出现的硬化层分布不合理、在使用过程中出现裂纹、早期疲劳、脆裂等问题,进行了一种新的工艺方法尝试,制定出分段、不同步、不同频率感应加热方案,取得了较好效果。

关键词： 故障诊断   齿轮传动   提升小波   自适应模糊神经网络   小波分解  

摘要： 在分析齿轮振动机理的基础上,通过提升小波对正常、断齿、磨损、断齿+磨损等四种齿轮状态信号进行多尺度分解,提取各状态的相对小波能量作为故障判别的特征向量,结合样本对自适应模糊神经网络进行训练。最后用训练后的自适应模糊神经网络进行了故障识别,试验中对四种齿轮状态的准确识别率可分别达到99.4%、93%、98.75%、98.75%,表明本文的故障诊断模式非常有效。

关键词： 凸包分类   鲁棒性   类不平衡问题   故障诊断   锥齿轮箱  

摘要： 实际工况下,拾取的锥齿轮箱振动信号中不可避免会掺杂噪声及异常点。同时,考虑到故障样本获取困难,提出一种鲁棒不平衡凸包分类(Robustness imbalanced convex hull-based classification,RICHC)模型用于锥齿轮箱故障智能诊断。RICHC根据不同样本在类别分布估计中的作用,确定各样本的置信函数,降低异常值和含噪样本的权重,使凸包模型边界更加紧致,以提高模型的鲁棒性。同时,构建自适应模型缩放策略,使RICHC根据多数类和少数类间的动态不平衡因子,调整不同类别间凸包的缩放比例,得到更加准确的分类超平面,从而提升模型的不平衡数据处理能力。采用锥齿轮箱故障数据验证所提方法的有效性及适用性,试验结果表明:相较于其他算法,所提方法对噪声和异常值具有更强的抗干扰能力,且该方法具有更优异的类不平衡分类性能。

关键词： 齿轮裂纹   故障诊断   主成分分析   支持向量机   粒子群优化  

摘要： 为了进一步提高齿轮裂纹故障诊断精度,设计了一种基于KPCA和PSO-SVM方法的齿轮裂纹故障信号诊断方法。对时频域进行特征降维处理时通过主成分分析(PCA)的方式实现高维信号噪声。为了抑制支持向量机(SVM)算法分类精度低问题,引入粒子群算法(PSO)进行加强,并使SVM算法获得更优的核函数。研究结果表明:以SVM-PSO算法进行处理时相对其它算法表现出了更高的精度,能够满足优异的分析性能。以SVM-PSO算法进行处理时的精度最高,能够满足高稳定性要求,所需计算时间也较合适,PSO方法有助于算法分类精度及效率都获得显著提升。样本数对处理时间影响很大,综合判定训练样本数设置1600是相对比较合理的。采用时域特征时会导致分类精度下降,外频域特征相对时域特征可以达到更高的精度。

关键词： 热处理工艺   热轧   显微组织   力学性能  

摘要： 借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备,通过力学性能测试和显微组织观察,探究炉冷、水冷、石棉缓冷三种不同冷却方式对C61钢热轧态组织和性能的影响,对比不同状态下试验钢的性能。试验结果表明:冷却速度对试验钢的性能影响较大,由于冷却速率V水冷>V石棉缓冷>V炉冷,导致试验钢在水冷条件下强度、硬度均高于炉冷和石棉缓冷处理时的性能;热轧后经水冷,试验钢的抗拉强度(Rm)和断面收缩率(Z%)分别为1450 MPa和62.7%,XRD分析得知,热轧后随冷却速率增加钢的残余奥氏体含量增多,面心立方的奥氏体有利于提升试验钢的韧性。可见,热轧水冷后的试验钢经过950℃加热1 h,水淬,经过-73℃冷处理1 h后,恢复到室温,最后在482℃回火16 h,空冷至室温是最佳工艺方案。

关键词： 卷积稀疏   多尺度卷积核   复合正则化   机械复合故障   齿轮箱  

摘要： 现代机械设备传动系统中轴承和齿轮容易发生局部疲劳故障,单一部件典型故障引起的载荷波动极易造成其他部件继发性疲劳故障,使机械传动系统呈现多部件复合故障状态。针对齿轮箱传动系统中轴承和齿轮复合故障诊断问题,提出了基于多尺度卷积核匹配复合正则化的卷积稀疏编码(multiscale compound regularized convolutional sparse coding,简称MCRCSC)分离诊断算法。首先,根据齿轮箱轴承和齿轮典型复合故障所呈现出的稀疏性与尺度特性进行了模型假设;其次,依据不同故障的信号尺度特性与分布特点提出了多尺度卷积核与复合正则化约束的概念,并建立了多成分卷积分离模型;最后,通过交替方向乘子(alternating direction method of multipliers,简称ADMM)优化架构将频域转化后的优化方程分解为子问题进行交替求解,对分离卷积重构后的故障信号进行谱分析得到对应典型故障频率分布。实际齿轮箱故障模拟实验表明,所提算法在随机噪声和谐波干扰下仍具有优良故障分离诊断能力。

关键词： 准双曲面齿轮   等高齿   纵向变位   成形法  

摘要： 研究了准双曲面齿轮的节锥和轮齿收缩的形成与演变规律,分析了刀盘半径、齿根角、节锥等参数之间的耦合关系。根据节点纵向变位原理,提出了等高成形法高减比准双曲面(High reduction hypoid, HRH)齿轮的制式设计方法;通过纵向变位系数和刀盘半径的恰当匹配,确定了适合等高成形法HRH齿轮的节锥角、齿根角的几何可行域,其中等径刀盘设计为工程应用提供了便利。给出了3种HRH齿轮等高成形法的几何制式设计样例,完成了3∶60、1∶60两种HRH齿轮加工、滚检与动态性能试验,试验所设计HRH齿轮齿形与啮合关系正确,接触性能良好。证明了所提出的纵向变位HRH齿轮等高成形法设计方法的可行性。

关键词： 过盈连接   倾动机   有限元分析  

摘要： 本文以某厂180t转炉倾动机大齿轮过盈连接为研究对象,选取带外锥度的中间套过盈连接方式,通过传统弹性理论计算了过盈连接的尺寸及过盈量的范围;随后建立了过盈连接三维模型,并通过有限元分析软件ANSYS对过盈连接进行了接触分析,通过分析讨论了该连接合适的过盈量,并分析了该过盈连接在倾动力矩作用时连接面的强度及可靠性;通过弹性理论及有限元计算结果设计了此种过盈连接拆装工装。

关键词： 齿轮传动   啮合间隙   偏心销  

摘要： 齿轮传动在机械传动中具有非常广泛的应用,包含3D打印集中供砂系统加砂小车的运动,3D打印机所需的砂子需要加砂小车去运输,而加砂小车是靠电机带动齿轮与轨道上的齿条啮合进行传动,齿轮与齿条的啮合间隙,直接影响传动效率和安全。本文主要以齿轮与齿条的啮合间隙为研究对象,阐述一种以偏心销调节啮合间隙及精度的方法,对于实际生产和设计具有十分重要的作用和指导意义。

关键词： 螺旋锥齿轮   热处理   磨削   残余应力   分析  

摘要： 为了对螺旋锥齿轮加工过程中表面残余应力进行分析和控制,应用DEFORM和ABAQUS软件建立螺旋锥齿轮热处理和磨削仿真模型,研究热处理和磨削过程残余应力提取与叠加方法,分析磨削速度、磨削切深、进给速度对残余应力的影响规律。通过磨削加工试验,验证有限元仿真的可信性,为齿轮热处理和磨削工艺参数的确定提供理论指导。