关键词： 7055铝合金齿轮   脂润滑   销盘摩擦   干摩擦   阳极氧化膜  

摘要： 针对航空用高精度磁传感编码器齿轮系统在剧烈振动与高低温交变工况下的摩擦磨损问题,提出阳极氧化协同脂润滑的表面改性方法;通过建立齿轮啮合等效销盘模型,对7055铝合金基体及10~20 μm阳极氧化膜在干摩擦/脂润滑条件下的摩擦学行为进行了研究;采用MFT-5000摩擦磨损试验机模拟等效接触载荷100 N、转速59 rpm的极端工况,结合白光干涉三维形貌分析和质量损失定量表征;结果表明:干摩擦条件下,20 μm氧化膜试件较基体质量损失降低96%;脂润滑工况下,其磨损深度降幅达56%;微观形貌显示氧化膜厚度增加可有效抑制磨粒磨损向黏着磨损的转变机制;验证了氧化膜厚度与润滑协同效应对铝合金齿轮摩擦学性能的调控规律,为航空航天精密传动系统表面改性提供了理论依据。

关键词： 弹流润滑   聚甲醛齿轮   运行温度   弹性模量   环境黏度  

摘要： 【目的】温度影响聚合物齿轮的弹性模量,继而会影响齿轮弹流性能。因此,有必要研究温度对聚合物齿轮润滑性能的影响。【方法】考虑聚甲醛(Polyformaldehyde,POM)齿轮的弹性模量随温度的变化,建立了钢-POM齿轮副的热弹流润滑模型;使用多重网格技术和逐列扫描技术,研究并讨论了不同运行温度下钢-POM齿轮副的热弹流润滑性能。【结果】结果表明,钢-POM齿轮副的摩擦因数在节点之前下降,节点之后上升;钢-POM齿轮副的油膜最大温度靠近聚合物齿轮;入口区黏度对油膜厚度影响较大,弹性模量是影响油膜压力的主要因素;油膜温度受环境黏度影响较大,弹性模量引起的油膜压力变化影响较小;随着运行温度的升高,摩擦因数减小。

关键词： 齿轮   缺陷检测   YOLOv5   注意力机制   损失函数  

摘要： 为解决传统齿轮缺陷检测易受环境影响、检测多特征缺陷效率低等问题,提出基于改进YOLOv5算法的齿轮表面缺陷检测方法。首先,为充分融合齿轮缺陷特征,对YOLOv5颈部网络的PANet结构进行改进,将其替换为BiFPN模块;然后,在骨干网末端加入ECA注意力机制,使模型更加关注缺陷区域的特征提取;最后,为了更合理地表示真实框和预测框之间的损失,采用SIOU作为损失函数。结果表明,改进后的YOLOv5模型的mAP达到87.4%,与原来的YOLOv5模型相比,mAP提高了12.1%,FPS达到了85.2 f/s。与Faster R-CNN、YOLOv4、YOLOv5等其他算法相比,改进后的算法在检测精度和模型大小以及速度方面均具有明显的优势,能够更加准确智能地检测齿轮表面缺陷。

关键词： 超强耐热钢   表面改性   残余压应力   弯曲疲劳   失效机理  

摘要： 以超强耐热航空齿轮钢12Co14Ni6Cr5Mo4VNb圆柱齿轮为研究对象,采用高频脉冲法开展了不同表面改性齿轮弯曲疲劳性能试验研究,通过试验数据处理及轮齿失效机理分析,揭示了不同表面改性对超强耐热航空齿轮钢齿轮承载性能影响规律.研究结果表明:普通喷丸对超强耐热航空齿轮钢齿轮表面无明显强化效果,超强喷丸能够显著提高超强耐热航空齿轮钢齿轮表面残余压应力,相对于普通喷丸齿轮,超强喷丸齿轮弯曲疲劳极限提高了36.04%;超强耐热航空齿轮钢齿轮对齿面粗糙度敏感性较强,粗糙度Ra≤0.2的齿轮较粗糙度0.3≤Ra≤0.4的齿轮弯曲疲劳极限提高了16.58%;弯曲疲劳试验齿轮渗碳层近表面组织为高碳马氏体和细小弥散的颗粒状碳化物,并随渗层深度增加逐渐向超低碳板条马氏体过渡;试验齿轮失效模式均为轮齿疲劳断裂,断口上可见清晰疲劳条带,超强喷丸齿轮疲劳裂纹全部萌生于齿根圆角亚表面,普通喷丸齿轮疲劳裂纹大部分在齿根圆角表面萌生.

关键词： 原位观察   微合金化   奥氏体晶粒   析出物   不均匀性因子  

摘要： 采用高温激光共聚焦显微镜对两种不同成分汽车齿轮渗碳钢20CrMnTi在正火-伪渗碳过程中的奥氏体晶粒长大进行原位观察研究,从奥氏体晶粒长大和晶粒不均匀性因子以及第二相颗粒分布来揭示正火-渗碳工艺下的组织演变规律。结果表明,正火-伪渗碳热处理过程中,Nb-Ti-Mo钢奥氏体晶粒尺寸始终要小于Ti-Mo钢,且奥氏体晶粒尺寸不均匀性因子也始终小于Ti-Mo钢,这与其中的(Nb,Ti,Mo)(C,N)颗粒具有较好的抗熟化作用有关。另外,两种钢的奥氏体晶粒尺寸不均匀性因子均随着正火和伪渗碳保温时间的延长而逐渐增大,但伪渗碳过程的奥氏体晶粒尺寸不均匀性因子要略大于正火过程。此外,在伪渗碳阶段,Nb-Ti-Mo钢奥氏体晶粒尺寸不均匀性因子发生急剧增大的情况要晚于Ti-Mo钢。相比于保温时间,奥氏体晶粒尺寸对温度具有更高敏感性,温度的波动容易造成晶粒的明显长大。

关键词： 连续管钻井   电动定向器   行星齿轮减速器   齿数比  

摘要： 定向器是连续管钻井中实现定向作业的必备工具,其中电动定向器能够连续准确地调整工具面角,具有很大的技术优势,但受限于井下狭小径向空间和定向作业大扭矩要求,其中关键部件齿轮减速器是设计的难点。设计了一种基于大扭矩电机和多级行星齿轮减速器相配合的电动定向器,对其行星减速齿轮进行了优化,以弯曲疲劳强度安全系数、接触疲劳强度安全系数和输出扭矩3个关键参数的乘积为优化依据,得到了在要求空间下的最优齿数比,并对其进行了有限元强度校核和实际承载能力室内试验。研究结果表明,电动定向器两级行星齿轮减速器的实际承载能力大于800 N·m的设计目标,瞬时可达1260 N·m,满足现场连续管钻井定向作业要求。研究结果为今后电动定向器设计和加工组装提供了参考。

关键词： 包装机   非圆齿轮   变齿厚   齿形法线  

摘要： 为解决包装机非圆齿轮的齿面易磨损,导致工作平稳性与运动精度降低的问题,提出一种基于变齿厚设计的非圆齿轮新式构型方案。根据切削刀具的形态推导轮齿各截面的齿形法线长度,利用向量三角形的几何关系构建齿廓的曲线方程,并对试制样品进行试验验证。结果表明,变齿厚非圆齿轮的齿面啮合区域为线接触,接触线与坐标系3个正交面的夹角分别为88.019 1°,1.884 5°,0.610 0°,整体呈倾斜状态;改变主动轮与从动轮的相对轴向位置,角速度波动减小,实测最大值与理论最大值的偏差从5.24%下降为0.87%。研究为变齿厚非圆齿轮的设计开发提供理论依据。

关键词： 齿轮泵磨损   结构优化   CFD模型   流固耦合  

摘要： 针对某微型涡喷发动机的燃油齿轮泵齿轮磨损严重问题,优化设计了外啮合齿轮泵结构,建立了涡喷发动机齿轮泵内部流场的CFD模型,利用Fluent计算齿轮泵的内部流场特性,分析齿轮泵内部流场的压力、速度分布,使用流固耦合方法研究了齿轮泵的变形。结果表明:优化设计后的齿轮泵最大静压发生在排油腔啮合处,最大静压小于未优化设计齿轮泵的最大静压。有效降低了齿轮泵轮齿受到的压力;优化设计后的齿轮泵径向变形程度小于未优化设计的齿轮泵径向变形,有效降低了齿轮泵轮齿变形程度;优化设计后的齿轮泵流速与未优化设计的齿轮泵流速基本相同,对控制精度没有影响。

关键词： 齿轮箱   故障振动   信号特征提取   技术分析  

摘要： 齿轮箱是确保机械设备动力传输和扭矩输出的重要部件,确保其正常使用是提升设备安全性和有效性的重要措施,而振动则是齿轮箱故障的重要体现,但不同的振动信号特征代表齿轮箱不同的故障,为提升齿轮箱运行效率,势必要加强齿轮箱故障振动信号特征提取研究力度,结合技术特点分析故障种类,快速排除齿轮箱故障。为解决齿轮箱故障振动问题,本文以齿轮箱故障振动信号特征为研究对象,提出振动信号收集、数据预处理和信号特征措施等,以期为相关人员提供参考。

关键词： 工业机器人   双针轮   少齿差   精密减速器   齿轮设计   传动精度  

摘要： 精密减速器作为工业机器人关键的传动组件,其性能直接影响机器人的工作效率和精度。该研究针对工业机器人所用的双针轮少齿差精密减速器关键技术进行探讨,通过阐述双针轮少齿差减速器的基本结构及其工作原理,分析齿轮啮合性能、传动效率、减震降噪等关键指标对整体性能的影响。为进一步提高减速器的负载能力和稳定性,研究提出了一种基于多点接触的齿面优化设计方案,进一步优化了齿轮参数,降低了齿差和磨损,通过一系列试验和仿真,验证了改进设计在提升减速器传动精度、承载能力及使用寿命方面的显著效果。