关键词： 行星齿轮   多动力耦合   数学图谱   定量分析  

摘要： 【目的】为了对行星齿轮多动力耦合系统各元件的运行参数及相互关系进行直观地定量分析，提出了一种数学图谱分析方法。【方法】以某型载货车用行星齿轮混合动力系统为研究对象，对该方法进行了论述，推导了该系统各元件的运动学和力学关系；采用Matlab软件建立了数学图谱；对起步加速工况中的模式切换秩序和路径规划进行了定量分析；对不同坡度和车速条件下巡航工况的最优巡航油耗的获取进行了定量分析；基于上述分析提出了系统架构优化措施，并进行了性能仿真对比。【结果】本方法可直观且定量地获得模式切换秩序、工况点间的路径规划和巡航工况下的最佳油耗点。提出的优化措施经仿真验证具有一定的性能提升效果，有助于系统控制策略改善和标定开发。

关键词： 齿轮箱   复合故障   时变啮合刚度   动态特性   劣化  

摘要： 在现有研究中,裂纹-断齿复合故障的研究往往忽略了故障自身劣化过程对系统特性的影响。对此,基于势能法并考虑齿间耦合作用建立裂纹-断齿耦合故障齿轮啮合刚度计算模型,求解含劣化过程的齿轮时变啮合刚度,并建立啮合型弯扭耦合动力学模型,研究复合故障下齿轮系统的动态响应。通过实验验证了该方法的有效性。结果表明,裂纹和断齿均会降低齿轮的啮合刚度,断齿故障导致刚度发生突变,而裂纹故障下刚度变化相对平稳,耦合故障下系统刚度由更为严重的故障主导,随着故障程度的不断加深,刚度下降愈发明显。通过分析劣化过程中周期性冲击成份与边频带的演变模式,阐明了裂纹与断齿故障之间耦合现象的动态演化趋势。

关键词： 超大规格面齿轮   数值滚检   接触印痕   传动误差   乏燃料后处理  

摘要： 某反应器是乏燃料后处理的关键设备，其超大规格面齿轮传动是该设备的核心技术。本文提出在获得面齿轮实测齿面之后，将其实测齿面拟合为非均匀有理B样条曲面(NURBS)，用其与圆柱齿轮齿面啮合进行数值滚检，依据数值滚检的印痕和传动误差对圆柱齿轮齿面实施修形设计，以解决超大规格面齿轮加工精度不易控制从而降低啮合性能的问题。建立了圆柱齿轮的双向修形齿面模型，构造了由面齿轮实测齿面坐标拟合的样条曲面，给出了数值齿面啮合接触分析的模型。数值算例表明实测齿面与圆柱齿轮双向修形齿面的啮合能够获得较理想且稳定的接触印痕和传动误差，数值与实验滚检结果一致，证明圆柱齿轮双向修形可补偿面齿轮的加工误差且面齿轮的数值滚检是可行的。

关键词： 齿轮传动系统   数字孪生   振动响应   状态监测  

摘要： 【目的】振动分析是一种有效且广泛应用于旋转机械状态监测的技术。为了更好地管理齿轮传动系统中各个部件的健康状况，提出一种基于数字孪生技术的齿轮传动系统振动状态监测框架。【方法】首先，分别介绍了该技术框架中物理层、数据层、模型层、应用层各个模块的功能和逻辑关系；其次，详细阐述了齿轮传动系统的性能模型以及行为模型的构建，性能模型用于模拟振动信号，行为模型用于更新数字孪生模型；最后，以一个两级定轴齿轮传动系统为例，建立了其数字孪生系统，对各项关键技术进行了理论分析与验证。【结果】该数字孪生系统实现了齿轮传动系统的在线振动监测。数字孪生模型的仿真响应与实测振动数据高度一致，验证了性能模型和行为模型的有效性。研究为对齿轮箱关键部件的疲劳寿命预测及可靠性评估提供了有效的数据支撑，有助于推进数字孪生技术在旋转机械监测中的应用。

关键词： 深度学习   卷积深度置信网络   可拓神经网络   故障诊断  

摘要： 本研究针对齿轮传感器在单通道状态监测中的信息量和可信度不足、噪声干扰及变工况下数据分布差异等问题，提出了一种融合增强卷积深度置信网络与自适应加权可拓网络的齿轮箱故障诊断方法。首先，使用压缩感知算法重构收集到的多通道振动数据；其次，通过引入软池化层优化的膨胀卷积深度置信网络进行特征提取，并采用注意力机制技术加权融合多通道特征；然后，利用侧距优化的加权可拓神经网络完成齿轮故障分类；最后，通过公开数据集进行验证和对比分析。结果表明，该模型相比较于卷积神经网络模型、深度置信网络模型、高斯卷积深度置信网络模型等具有更高的识别精度，并在噪声干扰和变工况条件下保持良好的故障诊断性能。

关键词： 改进辛几何包分解   行星齿轮箱   故障诊断   Ramanujan谱信噪比  

摘要： 针对辛几何包分解(Symplectic Geometry Packet Decomposition， SGPD)在强噪声干扰下难以实现特征有效提取的问题，提出了一种改进辛几何包分解(Improved Symplectic Geometry Packet Decomposition， ISGPD)方法。在利用ISGPD进行信号分解过程中，首先，利用辛几何相似变换理论对原始信号进行分解并重构出初始辛几何分量，对不同模态分量完成初步分割；然后，定义Ramanujan谱信噪比指标，衡量各模态分量所包含的状态信息量，避免了有效特征信息的遗失；最后，为了最大程度地滤除有效分量中包含的噪声信息，对分量信号展开多层次分解，弱化有效分量中的干扰信息。将所提ISGPD方法应用于行星齿轮箱故障仿真信号和实测信号，分析结果表明：与SGPD方法相比，ISGPD具有更强的特征提取能力、噪声鲁棒性。

关键词： 斜齿轮啮合   表面形貌   分形特征   圆锥微凸体   时变接触刚度  

摘要： 基于改进的W-M分形函数,利用齿高和齿宽表征斜齿轮齿面的表面形貌。采用圆锥微凸体并考虑啮合过程中斜齿轮接触曲率半径的时变性建立了斜齿轮时变接触刚度模型,计算发现基于圆锥微凸体模型计算的时变啮合刚度与ISO6336-1—2006标准计算所得结果接近。研究结果表明,斜齿轮的时变接触载荷和时变接触刚度随着分形维数、特征尺度系数、量纲一接触面积、材料塑性指数的变化而表现出不同的变化趋势。

关键词： 内螺纹接头   非标模架   液压电机   螺纹型芯   齿轮  

摘要： 内螺纹接头模具使用非标准模架,取消推出机构,在模架上安装液压电机、蜗轮蜗杆、齿轮机构等,由液压电机驱动螺纹型芯旋转使成型塑件脱模。为了防止塑件跟随螺纹型芯旋转,在塑件的外圆柱面上设置止旋槽,在推件板和动模板之间安装弹簧,螺纹型芯旋转时弹簧将推件板推开,防止螺纹型芯与推件板摩擦,限位螺钉限制推件板与动模板之间分开的距离小于螺纹长度,可以防止塑件在旋转结束时弹力集中在螺纹末端而导致螺纹损坏的现象。

关键词： 双螺杆挤出机   KISSsys   齿轮损耗   轴承损耗   效率  

摘要： 为提高齿轮箱的传动效率,降低功率损耗,提出了一种齿轮箱传动效率的仿真计算方法。基于KISSsys建立齿轮箱系统的传动模型,计算齿轮、轴承、轴封等损耗,并应用于双螺杆挤出机齿轮箱的传动效率分析,通过加载试验得到齿轮箱的效率数值,并与理论仿真计算的结果进行对比,结果表明仿真计算与试验结果的最大偏差为0.28%,提出的仿真计算方法能够很好的预测双螺杆挤出机齿轮箱的效率;并分析齿轮的压力角和润滑油类型对传动效率的影响,KISSsys分析结果显示齿轮压力角从20°增大到25°,齿轮的负载损耗降低了22.26%,传动效率提高了0.24%;使用聚乙二醇类合成润滑油,齿轮负载损耗平均降低了28.83%,轴承损耗平均降低了19.68%,传动效率平均提高了0.59%。