关键词： 声发射技术   齿轮磨损检测   信号去噪   时频分析  

摘要： 随着科技的发展,机械广泛应用于各行各业,这也使得由于齿轮磨损而产生的事故逐渐增多,为了尽量避免此类事故的发生,提出基于声发射技术的发动机星型齿轮磨损程度检测方法。该方法首先通过齿轮的传动原理结合齿轮间的啮合力作用构建齿轮传动模型,并根据声发射技术获取齿轮磨损振动信号,之后利用线性时频分析对收集的声发射信号实施去噪处理,最后利用幅域参数所具备的特性对去噪后的信号实施频域转换并分析,达到齿轮磨损程度检测的目的。方法检测效果好、不易受噪声影响且可以对齿轮磨损程度展开准确分类。

关键词： 小型齿轮   离心空压机   结构特征   标准化撬块  

摘要： 基于工程实践,系统阐述了应用于动力风系统项目的小型齿轮组装式离心空压机技术特征和结构需求,根据市场及用户项目的需求,结合API相关标准,开发出了占地面积较小,人机交互体验较好的标准化撬块机组。主要对离心空压机的标准化撬块进行了合理展开和详述。结合大量实验结果及理论计算,使机组撬块在满足低材料消耗和高承载能力的基础上,优化了机组布置,将压缩机本体及驱动机结合为一体,从而提高机组的市场竞争力。

关键词： 球形压套   装配干涉   应力集中   偏载  

摘要： 针对某航空发动机减速器输入主动齿轮压套球形段在服役期内发生断裂的问题,通过采用宏观检查、微观断口形貌分析、成分和硬度测试、疲劳试验等方法对其进行分析。结合压套工作状态受力进行仿真计算,确定了压套的断裂失效原因为输入主动齿轮小内圆与内端面的交界处倒角偏小(0.4 mm)和承载宽度较小。其中:前者导致与球形压套装配后存在应力集中,且倒角较小,压套安装过程中易出现偏斜;后者导致发动机工作时球形压套应力集中区局部的当量应力可超过设计材料强度裕度极限而萌生裂纹,后疲劳扩展断裂。通过改进输入主动齿轮轴输入端小内孔与内端面的交接处倒角的设计,完善加工、装配工艺,有效解决了该球形柔性联连接结构的异常断裂失效问题。

关键词： 轴承   温度   润滑  

摘要： 南方城市某风场的3.6 MW齿轮箱,在运行初期出现了高速轴电机侧轴承温度临界和与叶片侧轴承温度差距超过设计要求的问题。为了降低因环境温度升高造成的温度报警甚至轴承烧损的风险,针对此实际问题,对齿轮箱结构和传感器选型进行分析和检查后,发现温差问题是由于温度传感器选型不合理导致温度测量不准引起的,更换温度传感器后温差问题得以解决。面对高速轴电机侧轴承温度临界问题,初期判断为高速轴轴承游隙过小所致,但在风场调整个别齿轮箱的高速轴游隙后问题并未得到明显改善。结合设计经验、查阅齿轮箱润滑系统设计文件、检查出厂试验数据,推断为高速轴电机侧轴承润滑油量不足原因所致,并设计台架试验证实了此原因,同时发现了此润滑点位的最佳油量。为了避免对其他润滑点位造成不良影响,对外部管路进行调整,将部分串联管路调整为并联管路,同时对润滑系统进行对比计算,得出最优整改方案。对风场齿轮箱进行整改后,经对运行数据进行监控对比,证实问题得以解决。

关键词： 椭圆环面蜗杆   圆柱齿轮   齿面接触线分布   啮合性能   全齿面啮合  

摘要： 开环大速比高精度齿轮传动副在高端装备及精密仪器的分度系统中有重要的应用价值,但目前渐开面包络环面蜗杆(TI)传动的啮合性能受螺旋角取值的影响较大,其传动过程中存在偏载、不能全齿面参与啮合等问题,不能直接满足高端装备及精密仪器的分度精度需求。针对这些问题,首先提出一种与渐开线圆柱齿轮全齿面共轭的椭圆环面蜗杆(EI蜗杆)传动新形式,建立椭圆环面与渐开线圆柱齿轮圆柱面之间的空间位置关系,推导出椭圆环面的母线方程,基于齿轮空间共轭啮合原理建立渐开面一次包络EI蜗杆的啮合相关理论。其次通过分析EI蜗杆传动的啮合参数对瞬时接触线分布的影响规律,优化瞬时接触线在齿轮齿面上的分布区域,实现了渐开线圆柱齿轮全齿面与EI蜗杆啮合传动。最后分析EI蜗杆传动的啮合参数对诱导法曲率、润滑角、相对卷吸速度的影响。在相同参数的理想状态下,通过对比EI蜗杆与TI蜗杆传动中齿轮齿面啮合区域及啮合性能,发现:EI蜗杆传动中齿轮齿面啮合区域面积是TI蜗杆传动的5.49倍、诱导法曲率和润滑角相近、相对卷吸速度更大。因此,EI蜗杆传动具有共轭齿面间贴合程度高、接触强度大及润滑效果好的优点。研究成果为高性能蜗杆传动的设计提供了理论依据。

关键词： 航空齿轮泵   内部间隙   容积效率   流量脉动   数值模拟  

摘要： 齿轮泵是航空发动机燃油系统的核心动力部件,齿轮与泵体的配合间隙是影响其性能的关键参数。本研究建立了某导弹航空发动机燃油系统中所应用的小流量电动燃油齿轮泵的三维流场模型,利用动网格技术模拟了齿轮泵内动态流动状态,研究了齿轮径向间隙和轴向端面间隙参数的变化对齿轮泵性能的影响,并对计算结果进行了试验验证。通过研究发现:小流量航空齿轮泵内部间隙大小对其性能影响程度显著,传统公式计算无法精确计算间隙泄漏量大小,其计算结果通常偏大;容积效率随径向和轴向端面间隙的增加均呈现出非线性快速降低,流量脉动幅度随轴向端面间隙增大而降低;对于小尺寸、小流量的航空齿轮泵,为确保其容积效率,应当严格控制其径向和轴向端面间隙的范围。该研究内容对小流量齿轮泵研制生产具有一定指导意义。

关键词： 螺旋锥齿轮   喷丸角度   喷丸强化   残余应力   数值模拟  

摘要： 为了探究喷丸角度对材料为18Cr2Ni4WA的螺旋锥齿轮齿面与齿根表面及深度方向上残余应力分布的影响。利用ABAQUS有限元软件分别构建了单齿齿面及齿根喷丸有限元模型,分析了齿面与齿根在3种喷丸角度下的仿真结果。结果表明:在多弹丸随机喷丸条件下,与平面靶材的最佳喷丸角度为90°不同,作用于齿面的最佳喷丸角度为60°,齿面产生的残余压应力峰值为941.68 MPa;与齿面模型基于同一坐标系进行齿根喷丸角度设置,作用在齿根的最佳喷丸角度同样也为60°,齿根在此条件下产生的残余压应力峰值达1018.74 MPa。同时在进行螺旋锥齿轮齿面喷丸强化相关仿真中,应同时考虑其在x轴与y轴方向上的残余应力分布情况。

关键词： worm wheel gear grinding machine   gear machining precision   machining process parameters   multi objective optimization  

摘要： The gears of new energy vehicles are required to withstand higher rotational speeds and greater loads,which puts forward higher precision essentials for gear ***,machining process parameters can cause changes in cutting force/heat,resulting in affecting gear machining ***,this paper studies the effect of different process parameters on gear machining precision.A multi-objective optimization model is established for the relationship between process parameters and tooth surface deviations,tooth profile deviations,and tooth lead deviations through the cutting speed,feed rate,and cutting depth of the worm wheel gear grinding *** response surface method(RSM)is used for experimental design,and the corresponding experimental results and optimal process parameters are ***,gray relational analysis-principal component analysis(GRA-PCA),particle swarm optimization(PSO),and genetic algorithm-particle swarm optimization(GA-PSO)methods are used to analyze the experimental results and obtain different optimal process *** results show that optimal process parameters obtained by the GRA-PCA,PSO,and GA-PSO methods improve the gear machining ***,the gear machining precision obtained by GA-PSO is superior to other methods.

关键词： 强度校核   数值分析   有限元分析  

摘要： 减速器是传动机构的重要组成部分。农业机械工作环境恶劣,承载强度大,工作过程中各部分零件都有可能发生问题从而影响机器的整体性能。轴作为减速器的核心构件,其设计的好坏在一定程度上影响机器的使用寿命。本文选取通用二级标准斜齿圆柱齿轮减速器,根据零件定位和安装要求对低速级输出轴进行结构设计和受力分析,基于Matlab软件对减速器的输出轴进行数值分析,得到了轴承的作用力,轴的弯矩、扭矩、转矩曲面图形,利用弯扭强度进行校核,确定了轴的安全性。同时利用有限元分析软件Workbeach对该轴进行了有限元分析,得到了轴的等效应力云图,联轴器与轴接触的端面为最大应力区域,最大应力值为86.72MPa,远小于材料的屈服极限,达到了设计要求。

关键词： 齿轮系统   非线性动力学   建模   故障诊断   数值模拟   优化设计   混沌分岔   研究进展  

摘要： 齿轮系统作为现代机械传动系统的重要组成部分,广泛应用于工业、能源、航空航天等诸多领域。由于齿轮系统的工作环境复杂,其动力学行为通常受到多种非线性因素的影响,如摩擦、齿隙、时变刚度等,导致其表现出丰富的非线性动力学特性。近年来,随着非线性动力学理论的发展,学者们针对齿轮系统中的非线性行为开展了大量研究,提出了多种非线性动力学模型和分析方法,用于揭示齿轮系统的混沌、分岔等复杂行为。本文系统回顾了齿轮系统非线性动力学的研究进展,涵盖了非线性建模方法、非线性动力学行为特征分析、数值模拟技术及其在齿轮系统故障诊断中的应用。最后,本文总结了当前研究的挑战与不足,并展望了齿轮系统非线性动力学未来的研究方向,以期为齿轮系统的优化设计、故障诊断与健康监测提供理论支撑。