关键词： 行星齿轮箱   SFLA-PSO融合算法   自适应噪声完备总体经验模态分解   故障诊断   样本熵  

摘要： 以行星齿轮箱为研究对象,针对经验模态分解(EMD)存在模态混叠、易出现端点效应等缺陷,导致难以很好地解决行星齿轮箱振动信号耦合及非线性特征的提取问题。本文以自适应噪声完备总体经验模态分解(ANCEEMD)为信号处理方法,引入样本熵进行特征提取,应用群智能融合算法优化的神经网络模型对行星齿轮箱故障进行识别和诊断。对于混合蛙跳算法(SFLA)与粒子群优化算法(PSO),实施“两层优化和内外循环”的融合机制,提出SFLA-PSO融合算法。开展了行星齿轮模拟故障实验,采集了行星齿轮箱的多种故障的振动信号,进行了样本熵特征提取,应用SFLA-PSO融合算法优化了BP神经网络模型,对行星齿轮箱故障进行识别诊断。结果表明:基于ANCEEMD样本熵特征提取的SFLA-PSO-BP诊断模型较PSO-BP和BP在行星齿轮箱故障诊断中的准确率分别提高了5%、15%。

关键词： 教学   齿轮-凸轮   结构设计   控制  

摘要： 针对纯机械、单机械结构的实验设备不满足教学需求的问题,提出一种多功能齿轮-凸轮机构分析方法。通过现有的纯机械实验设备作为参考,建立机械结构模型,通过三维制图软件绘制出三维结构图,加入传感器、控制器、动力源等元器件,传感器测量齿轮、凸轮转速与凸轮从动件的位移、速度、加速度,将数据传送回控制器,处理采集到的数据并在触摸屏上显示,通过触摸屏控制电机的启停、转速,进行程序、触摸屏的仿真调试,最终完成实验仪的设计。

关键词： 耙吸式挖泥船   工况   双速比齿轮箱   螺旋桨特性   推进效率  

摘要： 耙吸式挖泥船在作业过程中存在自由航行及挖泥作业两个基本的典型工况,而其螺旋桨通常按照自由航行工况设计,导致在挖泥作业工况下螺旋桨推进效率低下,针对此问题,文章提出将双速比齿轮箱应用于耙吸式挖泥船上的方案,并结合长鲸9轮论证该方案的可行性,同时对其实际作业工况及螺旋桨特性进行详尽分析,确定出不同工况下的螺旋桨转速。实船验证表明:双速比齿轮箱的应用可以使挖泥船螺旋桨在不同工况下获得所需转速,有效降低了主机功率损失,提高了船舶推进效率,为船舶带来良好的环保及经济效益。

关键词： 人字齿轮   分扭传动   固有特性   共振分析   弹性轴刚度  

摘要： 多分支齿轮传动在大功率舰船动力传输系统中应用逐渐增多,为实现各支路均载而采用的弹性轴结构则会导致传动系统的固有频率减低,从而使运转过程中发生共振的可能性增加。基于商用有限元软件(Ansys),建立某船用六分支同轴人字齿轮传动系统的有限元模型,在各支撑处保留转动自由度,约束其余自由度,计算了传动系统的前20阶固有频率与振动;针对巡航转速,基于坎贝尔图,分析了系统的共振特性;研究了均载弹性轴刚度对系统固有频率的影响规律,得出了避免传动系统共振发生的弹性轴刚度取值范围,为六分支同轴人字齿轮传动系统的减振设计提供了参考。

关键词： 自升式钻井平台   齿轮升降系统   升级改造  

摘要： 某自升式钻井平台依需求改造为水上风电安装平台,平台升级改造内容较多,其中对原平台的齿轮升降系统的升级改造是该项目的重点、难点之一。文章结合某钻井平台结构特点,针对固桩室空间狭小、施工环境复杂、齿轮升降系统安装精度要求较高等施工难点进行分析研究,解决了施工中遇到的工艺技术难题,取得了较好的改装效果。

关键词： 内啮合直齿轮   短齿   承载传动误差   修形   优化  

摘要： 齿轮承载传动误差是评价齿轮动态啮合性能的一个重要指标,承载传动误差波动幅值越小,齿轮副动态啮合性能越好。针对目前直齿内啮合齿轮承载传动误差研究不充分的问题,以Romax软件为工具,建立内啮合短齿高直齿轮副模型,研究了内啮合短齿高直齿轮齿廓修形参数和螺旋线修形参数对承载传动误差波动幅值的影响,获得了修形参数对承载传动误差波动幅值的影响规律,并采用粒子群算法研究了内啮合短齿高直齿轮修形优化设计方法。研究成果为提高内啮合短齿高直齿轮的动态啮合性能提供了依据。

关键词： 大型养路机械   车轴齿轮箱   摩擦片式离合器   结构原理   型式试验  

摘要： 针对近年来大型养路机械大功率多轴驱动的运用需求,结合大型养路机械的运用特点,自主研制了采用摩擦片式离合器进行脱挂挡的车轴齿轮箱。文章介绍了车轴齿轮箱研制的关键技术,重点阐述了其技术参数、工作原理、结构特点和关键设计技术。型式试验结果表明车轴齿轮箱具备良好的性能和可靠性,能够满足大型养路机械的使用要求。

关键词： 齿轮传动   面齿轮   新齿形   齿面修形  

摘要： 面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式,在航空航天领域具有重要的应用,其新齿形与齿面修形研究已成为齿轮传动的研究热点。首先,从齿面展成、啮合理论、设计方法和啮合特性等方面对国内外在面齿轮传动传统齿形的相关研究成果进行了概述;其次,阐述了国内外在新齿形面齿轮传动的啮合理论与设计方法方面的研究现状;再次,详细归纳论述了面齿轮传动在面齿轮齿面修形与小轮齿面修形两个方面的重要研究进展;最后,总结展望了今后面齿轮传动在新齿形加工、修形齿面的啮合分析、修形齿面的承载能力分析、修形优化设计、软件开发等方面的研究方向。

关键词： 大齿数   齿根裂纹   不同裂纹程度   有效齿厚削减限制线   时变啮合刚度  

摘要： 针对齿数大于41的直齿轮,基于切齿几何和齿轮啮合原理,明确渐开线齿廓起点和渐开线与基圆交点的区别,引入过渡曲线参数方程,对基于能量法的时变啮合刚度计算公式进行改进,全面建立了不同裂纹水平的故障轮齿模型。在此基础上,以斜线作为有效齿厚削减限制线,使得裂纹轮齿模型更严格、考虑因素更全面。参考有限元法计算结果,分别讨论了模型修正、裂纹程度、有效齿厚削减限制线具体形式等因素对时变啮合刚度的影响。计算结果表明,未修正轮齿模型会导致大齿数裂纹齿轮时变啮合刚度计算结果偏小;啮合刚度降低程度随裂纹水平的增大而不断增加。根据裂纹水平给出了有效齿厚削减限制线的建模建议:当裂纹水平较低时,有效齿厚削减限制线宜采用直线;当裂纹水平较高时,采用直线会产生较大误差;采用斜线不仅便于计算,同时能够满足计算精度需求,具有更强的实用性。

关键词： 螺旋锥齿铣削   齿面几何精度   自适应数据驱动   载荷接触性能   多目标优化  

摘要： 针对非正交螺旋锥齿轮面铣削,提出了载荷接触力学性能评估方法,在此基础上研究了自适应数据驱动齿面几何精度协同优化。首先,对双螺旋面铣削进行了齿面建模仿真,采用载荷齿轮接触分析方法(NLTCA)确定了载荷接触力学性能评估和装配误差之间的数据驱动关系,通过修正装配误差评估,建立了自适应数据驱动协同优化模型,一方面通过载荷接触力学性能评估的多目标优化(MOO)确定目标齿面时,使用达成度函数法获得帕累托最优解,另一方面通过装配误差修正优化齿面几何形状,且敏感性分析策略用于选择最佳设计变量。最后通过数值实例对所提方法进行了验证,结果表明所提方法具有良好的齿面几何精度和载荷接触力学性能评估。