关键词： 煤矿采煤机   齿轮技术   传动齿轮失效  

摘要： 在煤矿采煤机设备运行的过程中,齿轮机构对整个设备运行有着重要意义,因此得到了十分广泛的应用。但是,在设备运行时,齿轮传动受各种环境因素的影响,出现了多种失效形式,从而严重影响了煤矿采煤机的运行效率。基于此,主要对煤矿采煤机齿轮技术及其发展进行分析研究,阐述了常见的采煤机齿轮失效形式和失效原因,并提出了针对性的改进措施。最后,对采煤机传动齿轮技术的未来发展趋势进行了概括总结。

关键词： 无级变速器   锥齿轮   摩擦热   摩擦效率   温度场  

摘要： 针对摩擦式无级变速器摩擦生热和温度场的研究,以自行设计的新型锥齿轮-滚轮平盘式无级变速器为例,对传动过程中的滑移率、功率损失和摩擦效率进行理论研究,并用ANSYS软件对滚轮平盘摩擦生热温度场进行仿真分析。结果表明:随着转速的提高滚轮和平盘的温度上升,随着压紧力的增大,摩擦功率损失提高,摩擦效率降低;压紧力的提高,滑动速度会随之增大,产生更多摩擦热,同时也会增大接触面积,摩擦发热的面积更大,因此对温升影响更明显;新型锥齿轮滚轮-平盘式无级变速器具有较高的摩擦效率,其摩擦升温也较小。

关键词： 特征提取   声发射   时变滤波经验模态分解   故障诊断  

摘要： 本文为解决齿轮故障声发射信号的特征提取问题,应用时变滤波经验模态分解(Timevarying filter empirical mode decomposition, TVF-EMD)对信号进行处理。为验证算法的可行性,分别利用EMD、TVFEMD对仿真信号进行分解,证明在信噪比低的情况下TVF-EMD可以更好的提取故障信息。最后对实测齿轮声发射信号进行处理,并通过计算相关系数对分量进行选取,表明TVF-EMD能够有效的提取故障信息。

关键词： 齿轮断裂   感应淬火   硬化层深度  

摘要： 针对模数为10以上齿轮感应淬火时出现的硬化层分布不合理、在使用过程中出现裂纹、早期疲劳、脆裂等问题,进行了一种新的工艺方法尝试,制定出分段、不同步、不同频率感应加热方案,取得了较好效果。

关键词： 故障诊断   齿轮传动   提升小波   自适应模糊神经网络   小波分解  

摘要： 在分析齿轮振动机理的基础上,通过提升小波对正常、断齿、磨损、断齿+磨损等四种齿轮状态信号进行多尺度分解,提取各状态的相对小波能量作为故障判别的特征向量,结合样本对自适应模糊神经网络进行训练。最后用训练后的自适应模糊神经网络进行了故障识别,试验中对四种齿轮状态的准确识别率可分别达到99.4%、93%、98.75%、98.75%,表明本文的故障诊断模式非常有效。

关键词： 凸包分类   鲁棒性   类不平衡问题   故障诊断   锥齿轮箱  

摘要： 实际工况下,拾取的锥齿轮箱振动信号中不可避免会掺杂噪声及异常点。同时,考虑到故障样本获取困难,提出一种鲁棒不平衡凸包分类(Robustness imbalanced convex hull-based classification,RICHC)模型用于锥齿轮箱故障智能诊断。RICHC根据不同样本在类别分布估计中的作用,确定各样本的置信函数,降低异常值和含噪样本的权重,使凸包模型边界更加紧致,以提高模型的鲁棒性。同时,构建自适应模型缩放策略,使RICHC根据多数类和少数类间的动态不平衡因子,调整不同类别间凸包的缩放比例,得到更加准确的分类超平面,从而提升模型的不平衡数据处理能力。采用锥齿轮箱故障数据验证所提方法的有效性及适用性,试验结果表明:相较于其他算法,所提方法对噪声和异常值具有更强的抗干扰能力,且该方法具有更优异的类不平衡分类性能。

关键词： 齿轮裂纹   故障诊断   主成分分析   支持向量机   粒子群优化  

摘要： 为了进一步提高齿轮裂纹故障诊断精度,设计了一种基于KPCA和PSO-SVM方法的齿轮裂纹故障信号诊断方法。对时频域进行特征降维处理时通过主成分分析(PCA)的方式实现高维信号噪声。为了抑制支持向量机(SVM)算法分类精度低问题,引入粒子群算法(PSO)进行加强,并使SVM算法获得更优的核函数。研究结果表明:以SVM-PSO算法进行处理时相对其它算法表现出了更高的精度,能够满足优异的分析性能。以SVM-PSO算法进行处理时的精度最高,能够满足高稳定性要求,所需计算时间也较合适,PSO方法有助于算法分类精度及效率都获得显著提升。样本数对处理时间影响很大,综合判定训练样本数设置1600是相对比较合理的。采用时域特征时会导致分类精度下降,外频域特征相对时域特征可以达到更高的精度。

关键词： 高速齿轮   风阻功率   参数仿真  

摘要： 随着现代工业技术的发展,人们对机械传动系统的效率和可靠性要求越来越高。在各种机械传动中,齿轮传动以结构简单、承载能力大等优点而被广泛应用于各类机械设备之间的动力传递过程中。但由于齿轮啮合时存在很强的非线性因素、齿面摩擦力作用,使得齿轮箱内部产生强烈的气流流动现象,从而导致了大量能量消耗并引起噪声污染,因此研究齿轮箱内流场特性及其影响规律具有重要意义。本文主要针对某型号高速齿轮箱进行数值模拟分析,通过改变齿轮转速获得不同工况下齿轮箱内部流场分布情况,进而得到相应的速度矢量图及压力云图,为进一步优化齿轮箱设计提供理论依据。

关键词： 热处理工艺   热轧   显微组织   力学性能  

摘要： 借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等设备,通过力学性能测试和显微组织观察,探究炉冷、水冷、石棉缓冷三种不同冷却方式对C61钢热轧态组织和性能的影响,对比不同状态下试验钢的性能。试验结果表明:冷却速度对试验钢的性能影响较大,由于冷却速率V水冷>V石棉缓冷>V炉冷,导致试验钢在水冷条件下强度、硬度均高于炉冷和石棉缓冷处理时的性能;热轧后经水冷,试验钢的抗拉强度(Rm)和断面收缩率(Z%)分别为1450 MPa和62.7%,XRD分析得知,热轧后随冷却速率增加钢的残余奥氏体含量增多,面心立方的奥氏体有利于提升试验钢的韧性。可见,热轧水冷后的试验钢经过950℃加热1 h,水淬,经过-73℃冷处理1 h后,恢复到室温,最后在482℃回火16 h,空冷至室温是最佳工艺方案。

关键词： 卷积稀疏   多尺度卷积核   复合正则化   机械复合故障   齿轮箱  

摘要： 现代机械设备传动系统中轴承和齿轮容易发生局部疲劳故障,单一部件典型故障引起的载荷波动极易造成其他部件继发性疲劳故障,使机械传动系统呈现多部件复合故障状态。针对齿轮箱传动系统中轴承和齿轮复合故障诊断问题,提出了基于多尺度卷积核匹配复合正则化的卷积稀疏编码(multiscale compound regularized convolutional sparse coding,简称MCRCSC)分离诊断算法。首先,根据齿轮箱轴承和齿轮典型复合故障所呈现出的稀疏性与尺度特性进行了模型假设;其次,依据不同故障的信号尺度特性与分布特点提出了多尺度卷积核与复合正则化约束的概念,并建立了多成分卷积分离模型;最后,通过交替方向乘子(alternating direction method of multipliers,简称ADMM)优化架构将频域转化后的优化方程分解为子问题进行交替求解,对分离卷积重构后的故障信号进行谱分析得到对应典型故障频率分布。实际齿轮箱故障模拟实验表明,所提算法在随机噪声和谐波干扰下仍具有优良故障分离诊断能力。