关键词： 机械设计及理论   斜齿面齿轮   非正交   偏置   变位   齿宽设计  

摘要： 为了增强面齿轮在各种结构紧凑设备的适用性,进一步扩大其传动优势,研究了非正交偏置变位一体化的斜齿面齿轮及其齿宽设计。建立了非正交偏置变位斜齿面齿轮的三维模型,根据非正交偏置变位斜齿面齿轮根切和齿顶变尖的限制条件,对轮齿的内半径及外半径进行设计,得出了面齿轮的有效齿宽,并分析了轴交角、变位系数、偏置距和螺旋角对内径、外径和齿宽的影响。研究结果表明:轴交角不断增加时,面齿轮的有效齿宽先减小后增加;面齿轮的有效齿宽随着变位系数的增加而增大;偏置距对有效齿宽的影响会因为轴交角的大小而产生不同的结果;螺旋角的增大会使有效齿宽以较小幅度的趋势减小。

关键词： 准双曲面齿轮   研磨   H坐标   传动误差TE   接触斑点  

摘要： 作为汽车传动的核心零件,准双曲面齿轮在传动系统中起到降低转速、增加扭矩、传递动力的作用。啮合平稳性、承载能力、寿命及噪声为齿轮质量评价的重要指标,制造低噪音高寿命齿轮是未来发展趋势,也是企业技术能力、企业竞争力的体现。研究研磨工艺方法可降低齿轮传动误差TE、改善斑点、降低NVH噪音,是齿轮制造环节的关键工艺。

关键词： 新能源重型商用车   Masta   传动误差   多参数组合修形优化  

摘要： 以某新能源重型商用车用减速器为研究对象,针对其传动过程中可能出现的振动和噪声问题,通过Masta软件建立了减速器的传动系统仿真模型,并对减速器齿轮进行了接触仿真分析。基于分析结果,提出了一种多参数组合修形优化方案,旨在降低传动误差并实现载荷沿齿宽的均匀分布。该方案综合了齿廓鼓形、压力角修形、螺旋线鼓形、螺旋角修形和齿顶修缘等多种修形方法。仿真结果表明,修形后一级和二级齿轮系统的传动误差分别降低了38.1%和35.6%,齿面接触偏载现象得到有效消除。此外,通过减速器振动噪声对比试验验证,采用该修形方案后,主阶次噪声峰值降低了约5 d B,为解决减速器振动和噪声问题提供了有力支持。

关键词： 机车齿轮箱   国产润滑油   线路试验  

摘要： HXD1型机车是我国研发的120 km/h速度等级重载货运机车,承担主要货运线路的运输工作,但其齿轮箱使用的仍是进口品牌润滑油。基于国产化润滑油的运用需求,国内化工企业对HXD1型机车齿轮箱润滑油进行了国产化研发。为验证其功效,在5台HXD1型机车上进行20万km的线路试验,定期对其进行取样并检测其运动黏度、酸值、戊烷不溶物、金属和非金属元素等指标。线路试验结果表明:国产润滑油的热氧化安定性、抗剪切性能优异,极压抗磨保护及抗腐蚀能力能够满足HXD1型机车齿轮箱的润滑需求,实现重载货运机车润滑油的国产化应用。

关键词： 故障诊断   SKNet注意力网络   小波自适应阈值降噪(WATD)   马尔可夫转移场(MTF)   残差网络  

摘要： 针对齿轮箱工作环境复杂多变含噪声大、不同工况下模型泛化性能弱而导致训练准确率低等问题,提出一种小波自适应阈值降噪(wavelet adaptive threshold denoise,WATD)结合马尔可夫转移场(Markov transition field,MTF)与改进的残差网络齿轮箱故障诊断方法。在ResNet18模型的基础上融合了SKNet注意力网络,构成了SK-ResNet18模型,来提高ResNet18模型对重要特征的提取能力。利用WATD算法对一维信号进行去噪,将去噪后的一维信号生成包含时序信息的MTF二维特征图,并输入到改进后的网络中进行特征提取,最终利用网络全连接层实现对故障种类的精确识别。利用东南大学齿轮故障数据集和QPZZ-II试验台采集的齿轮故障数据对该方法进行试验验证,结果表明:该方法能有效识别故障类型,相比其它智能算法,该方法在数据降噪后与不同工况下均表现出较高的优越性和可泛化性能。所提方法可为实际工业的齿轮箱故障诊断任务提供一定的参考价值。

关键词： 行星齿轮传动系统   模态跃迁   参数灵敏度   模态能量  

摘要： 针对行星齿轮传动系统优化设计过程中确定参数有效设计范围的问题,开展两级行星齿轮传动系统参数动态灵敏度研究。以车用两级行星齿轮传动系统为研究对象,采用拉格朗日方程构建系统的固有振动模型,对两级行星排的振型特点进行归纳总结,推导行星系统的振动能量的表达式,揭示了振动能量的分布状态及能量只在同一阶次振动传递的规律。进一步探究了系统固有频率的模态变化机理,阐述参数变化引发系统固有频率模态跃迁的振动能量传递本质。采用求导法推导系统固有频率的参数灵敏度方程,研究模态跃迁现象对参数灵敏度的影响规律,揭示固有频率灵敏度随参数取值改变的动态变化规律,提出了基于模态跃迁现象划分参数灵敏度区间的方法,实现对优化设计阶段变量取值范围选择工作的有效指导。

关键词： 16MnCrS5齿轮钢   淬火变形   晶粒尺寸   带状组织   淬透性  

摘要： 针对16MnCrS5齿轮钢在淬火过程中易发生变形的问题,本工作结合实验与数值模拟方法,系统探讨其淬火变形机理。采用不同晶粒尺寸、组织带状化程度及淬透性的C型缺口试样进行淬火实验,测定了对应试样的淬火变形量。利用Deform有限元分析软件对上述试样在淬火处理过程中的温度场、应力场与相场进行模拟,可视化了其对应的淬火变形过程。结果表明,16MnCrS5齿轮钢的淬火变形量随晶粒尺寸和组织带状化程度的增加而增加,晶粒尺寸为75μm的试样的淬火变形量相较于晶粒尺寸为22μm的试样增加近一倍。当带状组织等级超过3级时,试样淬火变形量显著增加。16MnCrS5齿轮钢的淬火变形量随着淬透性的增加而增加,当试样距离水冷端9 mm处的硬度>32.2 HRC时,淬火变形量与淬透性呈现更强的关联性。实验和数值模拟分析揭示16MnCrS5齿轮钢淬火热变形的内在机制主要归因于热应力和马氏体相变应力,其中,马氏体相变在时间和空间上的不均匀性是影响16MnCrS5齿轮钢淬火热变形的主要因素。

关键词： 圆柱齿轮   精密测量   运动精度   接触精度   检测误差   质量控制  

摘要： 基于航空齿轮加工过程中难以在某一工序全面地评价其质量,本文根据航空圆柱齿轮的理论模型及检测标准,选择影响其工作性能的一齿转角精度、一转转角精度、接触精度、齿厚误差等四项进行检测,同时控制检测误差,从而分析齿轮的尺寸精度、运动精度、接触精度等是否达到要求。为航空圆柱齿轮的质量控制提供理论依据和实践指导,降低齿轮的试错成本,提高了航空圆柱齿轮的加工质量,促进了工厂的精益生产。

关键词： 燃油齿轮泵   多目标优化   流量脉动率   齿轮泵体积   粒子群算法  

摘要： 针对某型航空燃油齿轮泵的性能需求指标,为了实现泵低流量脉动特性及轻量化设计要求,以瞬时几何流量脉动率和齿轮泵体积最小为优化目标,以齿数、模数、压力角、变位系数及齿宽为设计变量,并结合相应约束条件建立了齿轮泵优化设计模型,利用粒子群多目标优化算法进行寻优计算;绘制了优化目标对应的Pareto曲线,从中选出了一组满足设计要求的齿轮参数。并利用计算流体力学方法对该参数下的齿轮泵内部流场参数分布及瞬时几何流量特性进行了模拟分析,验证了所提方案的可行性。最后,完成了样机的加工制造及性能测试。结果表明:泵的实际输出流量与理论流量的一致性好,验证了优化模型及设计方法的可行性,为后续燃油齿轮泵进一步改进定型奠定了基础。

关键词： VH-CATT圆柱齿轮   啮合特性   LS-DYNA  

摘要： 变双曲圆弧齿线(VH-CATT)圆柱齿轮作为一种新型齿轮,具有优异的啮合传动性能,因此分析其啮合特性具有重要意义。为了分析不同载荷大小和不同载荷类型对其啮合特性的影响,运用有限元分析软件LS-DYNA在不同载荷大小和不同载荷类型条件下对齿轮传动系统的啮合过程进行分析,得到该圆弧齿轮在整个啮合过程中齿面压力、等效塑性应变、等效应力和最大剪切应力的变化趋势。研究结果表明:随着载荷的增大,该圆弧齿轮啮合过程中的危险时间点逐渐靠近啮入阶段,且该圆弧齿轮即使在交变载荷条件下,仍未有明显的二次啮入冲击,具有良好的啮合性能。研究结果可为VH-CATT圆柱齿轮传动设计、制造提供一定的理论依据。