关键词： 铸造齿轮   材料设计   高硬度   热处理  

摘要： 通过成分设计、铸造试块制备及热处理试验,研究了热处理参数对ZG42Cr2Ni2Mo齿轮钢的硬度、组织和性能的影响。结果表明,经870℃油淬和560℃回火后,ZG42Cr2Ni2Mo钢试块硬度可达到HB 350以上,满足HB 340~380硬度要求;试块淬火及回火后为均匀回火索氏体组织,晶粒细小均匀;试块热处理后,屈服强度和抗拉强度分别可达到900MPa和1 000 MPa以上,且韧性优良。

关键词： 齿轮钢   淬火温度   力学性能   显微组织   未溶相  

摘要： 通过SEM、TEM和XRD分析,结合拉伸试验、断裂韧度试验和硬度测试,研究了淬火温度对新型齿轮钢组织及力学性能的影响。结果表明,经850~1050℃淬火+深冷+回火,试验钢的抗拉强度、屈服强度和洛氏硬度均随着淬火温度的升高先升高后逐渐降低,在900℃时分别达到峰值,此时抗拉强度为1483 MPa,断裂韧度则在淬火温度为1000℃时达到最高,为62.4 MPa·m^(1/2)。淬火温度低于1000℃时,试验钢的晶界及马氏体板条上存在富Mo型M6C碳化物,碳化物随淬火温度的升高逐渐溶解,在1000℃时未再观察到未溶相。试验钢的原始奥氏体晶粒尺寸随淬火温度的升高先缓慢增大,当温度超过1000℃时,原始奥氏体晶粒及组织快速粗化,断裂韧度和断面收缩率也出现大幅度降低。

关键词： 布谷鸟搜索   自适应   风电齿轮箱   BP神经网络   故障诊断  

摘要： 针对布谷鸟搜索(CS)算法易出现早熟收敛以及风电机组齿轮箱的故障模式难以有效识别等问题,提出一种基于自适应CS算法的BP神经网络(SaCS-BP)智能诊断技术。通过构建SaCS算法,实现了步长和发现概率的自适应调整,并采用一组基准函数测试了该算法的有效性;将SaCS与BP神经网络进行融合,构建了风电齿轮箱的故障诊断模型。结果表明,SaCS算法具有较佳的寻优精度和普适性。此外,与BP神经网络以及布谷鸟搜索算法优化BP网络(CS-BP)相比,SaCS-BP算法获得了最高的诊断准确度,从而实现了风电齿轮箱故障模式的有效识别。

关键词： 齿轮传动   局域均值分解   最小二乘支持向量机   平移不变量小波降噪   振动信号降噪   微弱故障信号特征  

摘要： 在低转速工况下,容易出现行星齿轮箱故障的微弱信号和强信号难以分离的情况,导致行星齿轮箱存在微弱故障诊断精度较差的问题,为此,提出了一种基于局域均值分解(LMD)的行星齿轮箱故障诊断方法。首先,采用DASP数据采集系统,采集了行星齿轮箱不同工况下的振动信号,采用平移不变量小波降噪方法,对其振动信号进行了降噪处理;然后,采用局域均值分解方法分解了其振动信号,分别采用了能量算子和循环频率对其进行了解调处理,获取了微弱故障信号分量所对应的幅值和相位调制信息,准确提取了行星齿轮箱的微弱故障信号特征;最后,采用最小二乘支持向量机(LSSVM)识别了齿轮箱不同故障特征,判断了行星齿轮箱的运行状态,实现了行星齿轮箱的故障诊断。研究结果表明:采用基于LMD的方法,可以对行星齿轮箱的微弱异常信号及强异常信号进行准确诊断,获得满意的行星齿轮箱故障诊断结果,有效保障行星齿轮箱的安全、稳定运转。

关键词： 定轴齿轮   特征提取   自编码网络   稀疏表示   平稳型故障  

摘要： 受到噪声和设备偏心等因素的干扰,定轴齿轮平稳型故障的整体特征参数难以准确提取,而智能诊断方法提取的多为抽象特征,不具备可解释性。联合平稳型故障响应机理与稀疏表示理论,设计了具备可解释性的稀疏表示自编码网络,将自编码网络的编码层和解码层分别等效为稀疏向量的求解与过完备字典的学习;基于平稳型故障信号参数的特征设计了自适应优化算法,有效实现了特征参数的快速全局寻优;结合设计的稀疏表示自编码网络与齿轮平稳型故障信号特征构建了深度神经网络,对故障信号进行高精度的特征重构。仿真分析表明该方法特征提取精度高、抗噪性能好,能够直接提取具有明确物理意义的平稳型故障特征参数,进一步验证了所提方法的有效性。

关键词： 直齿轮   机器视觉   亚像素边缘   齿距偏差  

摘要： 针对直齿轮齿距偏差测量难度大、测量精度低的现状,文章采用机器视觉技术对直齿轮的齿距偏差进行检测。通过机器视觉系统获取齿轮图像,利用改进的Zernike矩亚像素边缘检测算法进行齿轮边缘检测;利用重心法求取齿轮几何中心,利用统计连通域法求取齿数,利用凸包法计算齿顶圆半径并计算获取齿根圆半径,通过齿顶圆公式计算模数,通过分度圆公式计算分度圆半径;依据测量结果给出了齿轮齿距偏差的测量方法,通过测量结果与直齿轮实际尺寸对比和分析,证明了该算法的合理性,可以实现齿距偏差的有效检测。

关键词： 17Cr2Ni2MoVNb钢   NbC析出相   粗化模型   Zener晶粒长大模型   晶粒长大  

摘要： 通过析出相粗化模型、Zener晶粒长大模型和试验验证,分析NbC析出相对17Cr2Ni2MoVNb钢在高温下晶粒尺寸的钉扎影响。模型与试验结果表明,NbC的粗化与回溶会降低对晶粒长大的钉扎作用。当等温温度低于1000℃时,NbC析出相对奥氏体晶粒的长大可以起到有效抑制,随着等温温度的升高,NbC析出相对奥氏体长大的抑制作用越来越弱。

关键词： 齿轮泵   真空度   吸油口   检测方法  

摘要： 齿轮泵在安装使用过程有一个重要性能指标,那就是齿轮泵吸油口真空度。一般需要用户保证齿轮泵安装中吸油口距离油箱液面高度不得超过0.5 m以上,避免齿轮泵吸油口真空度太高造成齿轮泵吸空现象。吸油口真空度在JB/T 7041《液压齿轮泵》标准中对齿轮泵自吸试验步骤的描述比较简单,在实际生产过程中不具有指导性作用,因而各齿轮泵生产厂家对真空度定义的理解和实际意义以及自吸试验的实际操作也千姿百态。该文通过对真空度定义的阐述,并对齿轮泵吸油口真空度产生的机理进行理论分析,结合多年的齿轮泵设计、生产经验,并对比国内一些现行检测方法提出一种实操简单的齿轮泵自吸试验方法。

关键词： 齿轮缺陷   边缘检测   改进MSR   改进Canny   拉氏锐化增强  

摘要： 针对齿轮缺陷检测过程中因光照及噪声影响导致微弱边缘难以提取的问题,提出了一种改进的Canny齿轮边缘检测方法。首先,将双边滤波算法引入到多尺度Retinex(multi-scale retinex,MSR),在改善原图像降噪效果的同时保证边缘不被虚化,且从原理上降低环境光照对图像的影响;其次,引入拉氏锐化增强算法实现降噪后的图像轮廓增强;最后,以灰度统计方差大小作为Canny算子自适应高低阈值的确定依据,以3×3领域下的6个方向作为梯度计算区域,在自适应阈值下获取齿轮缺陷检测的边缘信息。实验结果显示,所提方法相比与传统Canny、Otsu-Canny算法,所提方法有较好的降噪效果和保边特性,能较好提取齿轮缺陷中的微弱边缘信息,且重叠系数达93.8%,远高于其余方法获取的边缘信息,为后续齿轮缺陷检测提供数据支撑。

关键词： 齿轮   初始缺陷   摩擦磨损机制   状态评估  

摘要： 为了探究如大型风电齿轮初始缺陷存在下的摩擦磨损机制与演变历程,避免齿轮发生开放式磨损和重大故障,对初始齿面点缺陷下的斜齿轮磨损特征与演变过程进行研究。实验采用控制变量法,在自制齿轮磨损实验台上分别进行了3组不同工况条件下的磨损实验,分别设置了正常齿轮与缺陷齿轮、低载工况与重载工况条件的对比实验。采用振动监测和油液检测技术,对齿轮箱振动情况以及齿轮产生的磨粒进行统计分析,结合轮齿表面的微观形貌分析,对重载工况下缺陷齿轮磨损衰退过程进行准确评估。结果表明:初始缺陷将导致齿轮表面应力集中且数值高达数倍,而初始圆坑缺陷附近却无异常磨损特征;初始圆坑缺陷会缩短齿轮稳定磨损期,削减齿轮使用寿命,磨损后期导致磨损加剧、振幅增加数倍且伴随较大冲击载荷。