关键词： 行星齿轮箱   深度学习   胶囊网络   智能故障诊断   不同部件多类故障  

摘要： 行星齿轮箱是大型机械装备的核心传动环节,其内部关键零部件故障发生的部位与形式多样,威胁机械装备的安全服役.针对其不同部件的多类故障诊断问题,提出一种基于改进的胶囊网络(enhanced capsule ntwork, ECN)的“端到端”智能故障诊断方法. ECN充分发挥了卷积神经网络对故障特征的深度提取能力,同时具备胶囊结构矢量化挖掘特征空间信息的特点,可利用动态路由机制计算胶囊层之间的相关度,从而实现对故障特征的精准归类.此外,建立的间隔损失函数与输入数据不断优化模型参数,实现了对故障的智能诊断.对太阳轮、行星轮以及多类部件故障数据混合的情况分别开展分析,实验结果表明, ECN相比传统卷积神经网络和胶囊网络均表现出更强的故障诊断能力.

关键词： 渐开线波度   传动误差   接触分析   有限元模型  

摘要： 渐开线齿廓含有大量的波度信息,将其拓展应用,与齿轮传动性能间建立联系,具有重要的工程价值。研究带波度渐开线方程的构建原理,拟合基于实测齿面数据的波度曲线;构建不同正弦波度渐开线齿廓,基于啮合原理在时域和频域范围内分析了波度的波长、幅值和相位与传动误差的关联性,并采用实际齿面数据进行了验证;建立带波度渐开线齿面有限元模型,对齿轮传动过程中波度的波长、幅值和相位与接触应力的关联性进行了仿真分析;开展齿轮传动误差试验,验证了传动误差计算的正确性。结果表明,齿轮传动误差波动幅度大小对齿廓波度的幅值变化较敏感;齿廓波度的周期性与传动误差阶次成分相关;波度波动周期数增加,齿数对应倍数的阶次幅值显著增大;齿面接触应力的大小主要受齿廓波度幅值的影响;渐开线齿廓波度的波长、幅值和相位的变化与齿轮的传动误差、接触应力具有较强关联性,可以基于齿廓波度信息预报齿轮啮合传动性能。

关键词： 集成精细复合多元多尺度模糊熵   人工鱼群算法优化的核极限学习机   t分布随机邻域嵌入   特征提取   多粗粒化处理   多通道信号处理   故障分类识别  

摘要： 针对齿轮箱故障信号具有非线性和非平稳性的特点,且目前的方法对其特征提取不够充分这一问题,对不同形式粗粒化方法的集成、多通道信号处理方法在模糊熵算法上的应用进行了研究,提出了一种新的特征提取方法,即集成精细复合多元多尺度模糊熵(ERCmvMFE)算法,在此基础上,结合t分布随机邻域嵌入(t-SNE)和人工鱼群算法优化的核极限学习机(AFSA-KELM),提出了一种新的齿轮箱故障综合诊断方法。首先,采用多种形式粗粒化方法的集成方法以及多通道信号处理方法,对模糊熵算法进行了改进,并进行了齿轮箱故障的初始特征提取;然后,通过t-SNE压缩原始故障特征,实现了维数的约简,并将低维故障特征输入至AFSA-KELM中进行了故障的分类识别;最后,为了对ERCmvMFE方法的特征提取性能进行测试,采用QPZZ-II旋转机械故障模拟测试平台进行了相关的实验。实验结果表明:采用新的齿轮箱故障综合诊断方法能够对不同类型的齿轮箱故障进行可靠诊断,对齿轮箱5种工况下的20次识别实验中,获得的平均准确率可达98.92%,标准差为0.956,识别准确率和稳定性均优于其他对比方法。研究结果表明:采用ERCmvMFE算法能够更充分地提取出齿轮箱的故障特征,因此,基于该特征提取方法的故障诊断方法具有更高的齿轮箱故障识别准确率。

关键词： 高速重载   渐开线齿轮   齿面闪温   齿面胶合   承载能力  

摘要： 以一对高速重载条件下的渐开线圆柱直齿齿轮副为分析对象,以Blok瞬时温升法则为计算依据,推导了啮合线上任意啮合点处的闪温计算公式,综合分析了不同的齿轮传动参数对齿面闪温的影响,并利用MATLAB对多个传动参数下齿面闪温沿啮合线的分布特性进行了数值分析。结果表明,增大模数、齿宽、压力角以及降低转速、转矩可以在一定程度上降低齿面闪温,研究结果可以为提高齿轮胶合承载能力和使用寿命提供一定的理论依据。

关键词： 齿轮   剩余寿命预测   马尔科夫链   k-means聚类  

摘要： 为解决车桥齿轮剩余寿命随时间变化趋势难以预测的问题,提出一种基于马尔科夫链的齿轮剩余寿命预测模型。该方法首先从采集的原始振动信号中提取齿轮的1~3倍啮合频率边频能量作为退化指标,再求取退化指标的增量序列并用于寿命预测;然后通过聚类方法对增量序列进行状态划分,从而获得状态转移概率矩阵;从而建立基于马尔科夫链的剩余寿命预测模型。采用车桥耐久试验的全寿命数据验证模型的有效性,结果表明,提出的模型在车桥开始退化后的预测平均相对误差为9.5%,相比于传统的马尔科夫模型具有更高的预测精度。

关键词： 安装偏心   芯轴式滚齿夹具   密珠衬套   齿距累积  

摘要： 芯轴式滚齿夹具上的工件安装偏心,对其齿距累积偏差影响较大,采用密珠衬套结构,即可便于工件的装卸,同时可减少工件与芯轴的配合间隙,从而提升该类工件的齿距累积偏差精度等级。为中小型客车变速器和轻型货车变速器的超速挡齿轮滚剃齿提升加工精度,提供一种经济可行的新方案。

关键词： 高炉   炉顶齿轮箱   维修方法   管理措施  

摘要： 炼铁高炉炉顶齿轮箱分为行星减速机(上部齿轮箱)和水冷齿轮箱(传动齿轮箱)两部分,相关内部零件的加工工艺复杂并需要高精度装配水平支持,是高炉炉顶布料的核心设备之一。炼铁高炉炉顶齿轮箱的运行状况会直接影响高炉设备的稳定运行状态,它被广泛应用于高温、高压、高负荷、多粉尘等恶劣环境中,能够保证正常作业和稳定运行。炉顶齿轮箱通过倾动电机和旋转电机的驱动,带动布料溜槽进行旋转动作、倾动和组合,实现炉料在炉内的螺旋布料、环形布料、定点布料和扇形布料等布料方式。本文通过鞍钢鲅鱼圈1号和2号高炉炉顶齿轮箱的实际应用,介绍了炉顶水冷齿轮箱设备的组成,论述了在运行中出现的问题及处理方法,探讨了技术角管理层面实现实施了改善性预防维修的可能性。通过一系列技术管理措施,取得了良好的应用效果。

关键词： 燃油齿轮泵   重合度   螺旋角   流量脉动   激励力   小波变换  

摘要： 为研究螺旋角对航空燃油齿轮泵性能参数的影响规律,通过坐标变换推导了以圆弧-渐开线-圆弧为端面型线的7齿齿轮泵的型线方程,基于动网格技术和RNG k-ε湍流模型对该泵进行三维瞬态流场数值模拟。通过选定不同的重合度系数,计算比较了4种不同螺旋角齿轮泵的流量特性。研究结果表明:螺旋角对该齿轮泵性能有显著影响,随着螺旋角的增大,齿轮泵出口流量脉动系数呈下降趋势;随着螺旋角依次增大,其他三种角度泵的出口平均流量与螺旋角为23.74°的泵相比分别变化:+1.82%,+2.4%,+0.66%,呈先增后减趋势;经小波变换对齿轮径、轴向受力脉动频率进行分析,其脉动频率与齿轮啮合呈周期性相关;随着螺旋角的增大,齿轮相邻腔室间压力分布逐渐趋于均匀。

关键词： 分动器   轴承   隔套   预载荷  

摘要： 分动器产品的小齿轮预载荷,对于总成性能影响很大。基于某款产品的小齿轮预载荷特性,分析预载荷返工率高的影响因素,包括隔套高度、轴承座间距及预测预载荷三个方面。根据分析结果,对现有装配工艺以及相关设备进行优化改进并开展相关验证,验证结果表明改进方案能够有效降低返工率,减少返工成本,并且有效地提高小齿轮预紧装配质量。

关键词： 16MnCr5钢   推盘炉生产线   渗碳  

摘要： 在实际生产过程中,由于16MnCr5钢差速器齿轮碳势控制系统出现故障,致使表面硬度低于验收指标。在使用连续推盘炉时,通过改变淬火温度、碳势等参数,成功制定出合理的返修工艺,使零件返修后检测结果合格。