关键词： 重型机械式变速箱   齿轮剩余寿命   自动预测方法   贝叶斯定理  

摘要： 重型机械式变速箱齿轮在运行时要承受非常大的压力和摩擦力,久而久之就容易发生断齿和其他类型故障,影响设备的使用寿命。因此为提高齿轮寿命的预测准确性,以及时指导和优化维修养护的具体实施,针对重型机械式变速箱齿轮提出一种剩余寿命自动预测方法。分析齿轮剩余寿命与当前状态和历史状态间的关系,计算齿轮初始寿命非参数估计和状态退化的非参数估计,将二者值代入到贝叶斯定理中,实现对齿轮剩余寿命的精准预测。实验测试结果表明,方法预测得到的齿轮剩余寿命值与真实值相近,预测方法具有有效性。

关键词： 深度学习   变负载   故障诊断   故障机理   齿轮  

摘要： 在变负载条件下,基于机器学习的齿轮故障诊断模型面临着依赖特定目标工况样本训练的挑战.为了克服这一局限性,基于齿轮的故障机理,求解了信号中能够反映其健康状态且不随负载变化而改变的特征成分,以此构建了故障频率波形卷积模块,并将其内嵌于卷积神经网络中.此外,为增强网络的特征提取能力,引入多尺度注意力模块.基于上述模块,构建了变负载齿轮故障诊断模型(FWaveNet),将其应用于东北大学的齿轮故障数据集,结果显示其诊断精度相较于现有模型有显著提升.通过特定的信号处理技术和网络架构设计,在负载波动情况下实现了对齿轮健康状态的精确识别,为变负载齿轮故障诊断的工程应用提供了一种解决方案.

关键词： 边缘故障诊断   神经架构搜索   低通筛选   模型轻量化   风电齿轮箱  

摘要： 边缘侧故障诊断要求深度学习模型轻量化,但现有的模型设计方法多为手动设计,费时耗力,同时设计的模型不考虑边缘硬件可配置的资源容量,使得设计的模型可能无法满足部署要求。基于此,提出了一种低通筛选优化的神经架构搜索算法,在考虑硬件可配置资源容量时,为边缘硬件自动设计故障诊断模型。首先,设计一个经验启发的搜索空间以降低轻量化和高精度模型的搜索难度,然后建立一个低通筛选奖励函数,引导智能体在搜索过程中迭代的筛选低于硬件可配置资源容量条件的轻量化诊断模型,最后采用帕累托支配得到竞争性帕累托最优解集,并为边缘硬件选择最优的部署模型实现风电齿轮箱的边缘侧故障诊断。最终通过行星齿轮箱试验和实际应用案例分析对所提方法的有效性和可行性进行验证。结果表明搜索的模型在准确率、浮点数计算量、参数量方面均优于对比模型。特别是在应用案例中,相比最优性能的深度模型GoogLeNet-v1和边缘友好模型MobileNet-v2,搜索的模型LSNAS-Netb准确率提升3.06%和3.65%,同时参数量和浮点数计算量仅达到GoogLeNet-v1的1/15.56、1/5.47,MobileNet-v2的1/6.19、1/1.18。

关键词： 风电机组   齿轮传动   参数辨识   疲劳损伤  

摘要： 文章通过建立风电齿轮传动系统扭转动力学模型,提出了基于机理模型与运行状态的风电齿轮传动系统动力学参数辨识与疲劳损伤预估方法,分析了不同齿轮磨损状态下的风电齿轮传动系统动态响应与疲劳损伤预估效果。分析结果表明:通过辨识得到的齿轮转动惯量和啮合刚度与目标值吻合较好;同一齿轮的接触疲劳损伤普遍大于弯曲疲劳损伤,且齿轮磨损会加剧动态啮合力波动,增大疲劳损伤,在不同齿轮磨损状态下,系统动态响应和齿轮疲劳损伤的预估值与目标值均吻合较好。

关键词： 夹杂物   氧含量   齿轮钢   生产工艺  

摘要： 为了降低重载渗碳齿轮钢中的氧含量,提高齿轮材料的疲劳寿命,对锻件成品氧含量进行分析,发现原生产工艺无法满足客户要求,为此开发出LF精炼换渣加双VD真空精炼操作工艺,并利用在线定氧仪、Aspex夹杂物全自动扫描分析仪、氧氮氢分析仪以及XRF荧光分析仪对优化前后工艺试验结果进行对比分析。结果表明,工艺优化后可以使锻件氧质量分数降到6×10^(-6),并使锻件最大夹杂物尺寸检测值从137.5μm下降到51.2μm,成功满足客户需求,为“EBT+LF+VD+IC”生产工艺冶炼超低氧重载渗碳齿轮钢提供技术指导。

关键词： 船舶电力推进   齿轮箱   故障分析   故障诊断   特征提取   梅尔频率倒谱系数   卷积神经网络  

摘要： [目的]针对旋转机械在实际工作中因噪声干扰而导致的故障诊断性能下降问题,为提高振动信号的故障特征提取质量和故障诊断能力,提出基于Mel-frequency倒谱系数(MFCC)的并行双通道卷积神经网络(PDCNN)故障诊断方法。[方法]利用MFCC提取含噪声的振动信号特征,同时设计一种新型并行双通道卷积神经网络结构,并利用该网络进一步挖掘数据的全局特征及更深层次的微小特征,从而提高该方法在强噪声环境下的诊断性能。[结果]不同噪声环境下的实验评估结果表明,该方法在强噪声环境下的故障诊断精度高于98%,其抗噪性能和诊断性能均明显优于其他传统方法。[结论]研究成果可为强噪声环境下的齿轮箱故障诊断提供参考。

关键词： 盾构机主轴齿轮   齿形优化   多参数   装配中心距   接触应力  

摘要： 为提高某直径6 m大型盾构机主轴齿轮组的承载能力,降低齿根应力和传动误差波动范围,根据齿轮组的分布情况对8个驱动齿轮和内齿轮进行优化。考虑盾构机工作状态下轴向力、径向力、颠覆力矩和轴承支撑对齿轮传动的影响,对齿轮组齿形进行多参数和多目标优化,并根据齿形优化结果对齿轮组实际装配中心距进行优化,进一步提高齿轮组承载能力。齿形多参数优化结果表明:齿轮组表面接触应力下降了26.0%,内齿轮齿根应力下降了40.9%,传递误差波动范围缩小了63.6%。装配中心距优化结果表明:齿轮组表面接触应力下降8.5%。对盾构机主轴齿轮组优化设计后,齿轮组承载能力得到提高,啮合更加平稳。

关键词： 超短筒柔轮   筒底变形   筒底应力   参数化柔轮有限元模型  

摘要： 为揭示超短筒谐波齿轮柔轮筒底装配应力形成机理,建立用样条函数表达筒底圆盘弯曲变形模型,提出筒底装配应力的理论计算方法。用壳体半无矩理论求解柔轮齿圈的径向、周向和轴向位移;按照中心固支圆板的对称弯曲模型,通过边界条件和柔轮筒体与筒底的位移连续条件,获得柔轮筒底弯曲变形和装配应力表达式,并建立有限元模型对理论计算方法进行数值验证。对比研究表明:柔轮筒底挠度和正应力在长、短轴最大,剪应力在45°最大;筒底挠度和剪应力随极径的增大而增大,剪应力随筒底极径的增大减小;装配状态下主要应力为径向正应力,周向正应力和剪应力最大值为径向正应力的1/3。

关键词： 国产润滑油   进口润滑油   指标分析  

摘要： 国外品牌几乎占据全部风机润滑市场份额,国产油品缺少进入市场的机会。为论证风电机组齿轮箱润滑油国产化替代的可行性,对2种国产润滑油和2种进口润滑油进行性能测试实验,参照国家标准完成包括运动黏度、黏度指数、闪点、倾点、水分、酸值、抗乳化性、泡沫特性、液相锈蚀、铜片腐蚀等理化性能指标,最大无卡咬负荷、烧结负荷、摩擦系数、磨斑直径、综合磨损等摩擦学性能指标,以及抗氧化性能、铁谱、红外光谱、PQ指数等其他润滑油性能指标测试。建立了国产齿轮箱润滑油与国外竞品测试分析数据库,对比分析了4种品牌润滑油的性能指标,系统研判国产齿轮箱润滑油产品综合性能。结果表明,国产品牌风机齿轮箱润滑油产品和进口品牌的基本性能指标差异不大,存在替代的可行性。

关键词： 15Cr14Co12Mo5Ni钢   DEFORM数值模拟   锻造方案   变形量   晶粒度  

摘要： 目的解决15Cr14Co12Mo5Ni钢齿轮锻件易出现粗晶和晶粒度不均匀的问题。方法采用DEFORM数值模拟软件分析15Cr14Co12Mo5Ni钢齿轮成形过程,基于分析结果优化锻件设计方案和锻造工艺方案。结果优化了锻件小端头厚度、中心凹坑尺寸及锻造工艺方案中制坯镦粗高度,使模锻成形过程中齿轮锻件各部位的变形量更加均匀,保证了齿轮小端头难变形区域的变形量≥40%,达到了细化晶粒的目的。结论采用优化后的工艺进行零件试制,结果与DEFORM数值模拟结果相吻合。