关键词： 流量脉动   三缸往复泵   非圆齿轮   脉动平抑   流体仿真  

摘要： 针对往复泵流量脉动大的缺陷,提出了基于非圆齿轮驱动的脉动平抑方法。首先,根据三缸往复泵的瞬时流量与平均流量,推导出脉动平抑用非圆齿轮理论传动比;其次,基于傅里叶级数,提出适应三缸往复泵周期流量脉动特点的封闭非圆齿轮设计方法,研究三角函数项数对平抑效果及非圆齿轮形状的影响规律;最后,考虑单向阀滞后导致流量倒灌引起的流量脉动,建立了三缸往复泵的流体仿真模型,定量对比了非圆齿轮和蓄能器对三缸往复泵脉动的平抑效果,并进行了非圆齿轮驱动三缸往复泵机械端运动测试。研究结果表明:通过非圆齿轮外部驱动后,三缸往复泵流量脉动率从30.39%降至13.12%,增加非圆齿轮传动比的三角函数项数可以进一步降低脉动率,却容易导致非圆齿轮发生根切问题;非圆齿轮无法平抑单向阀阀芯运动滞后导致的流量脉动,其平抑效果比蓄能器的平抑效果好,当非圆齿轮与蓄能器组合使用时,可将三缸往复泵的流量脉动率降至7.38%,使瞬时流量更加均匀。

关键词： 工业机器人   磁齿轮   结构参数优化   响应面法  

摘要： 相比较传动齿轮,电磁齿轮传动通过电磁力的耦合效应来实现,从而显著减少噪音和震动,广泛应用于工业机器人领域。为了进一步提高同轴磁齿轮高速运行稳定性,采用响应面法对其结构参数进行优化,并开展性能测试分析。研究结果表明:采用响应曲面法对电磁齿轮优化,确定调整块极弧因子为0.85、调节块层厚度4.2 mm以及厚度3.8 mm的内转子。通过该方案优化后,其稳定扭矩由420 N·m增加至475 N·m,效率获得了明显的提高。该研究有助于提高工业机器人传动效率,为后续的性能优化奠定一定的设计基础。

关键词： 齿轮箱油   硫含量   红外光谱   在用油监测  

摘要： 针对高铁动车组牵引系统中齿轮箱润滑油中硫元素损失较快的问题,需要对在用齿轮油硫含量进行监测,以确定最佳的换油时机。分析了红外光谱图中齿轮油含硫添加剂特征吸收峰的衰减机制;选择与硫含量相关性最高的1164 cm-1特征峰的峰高作为输入变量构建了一元线性回归模型(LR),采用5折交叉验证下的测试集R^(2)确定最佳主成分个数构建了偏最小二乘回归模型(PLSR),最后根据偏最小二乘回归系数优选了6个特征吸收峰用于构建特征峰优化后的PLSR模型(RF-PLSR)。采用所建的模型分别对预测集39个油样进行预测,结果表明一元线性回归模型和偏最小二乘回归模型均具有很好的预测能力。一元线性回归模型的预测R^(2)为0.961,RMSE为973.1,RPD为5.084。PLSR模型和特征峰优化后的RF-PLSR模型的预测R^(2)分别为0.997和0.994,RMSE分别为250.1和376.3,RPD分别为19.780和13.149。说明经过特征峰优化后建立的RF-PLSR模型在降低模型复杂度的同时,仍可以保持较高的精度和预测能力,由于消除了不相关变量的信息,使模型的可解释性更好。红外光谱技术为齿轮油中硫含量的检测提供了一种可靠而精确的方法,为齿轮油的状态监测提供一种可行的解决方案。

关键词： 数字孪生   风电机组   故障诊断   长短期记忆   齿轮箱  

摘要： 风力发电作为可再生能源的重要支柱,其风电机组齿轮箱受多种因素影响易出现故障,从而影响整个风电机组的稳定性。因此,提出基于数字孪生的风电机组齿轮箱故障诊断方法。首先,构建数字孪生总体架构。其次,采集风电机组齿轮箱数据并过滤,利用集合经验模态分解提取特征。最后,构建风电机组的齿轮箱的数字孪生模型,并采用长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)完成故障诊断。实验结果表明,所提方法故障诊断的准确率在0.94以上、漏报率在0.15以下,为风电场的运维管理提供了有力的决策支持。

关键词： 新能源汽车   生产进度   碳中和   质量隐患   汽车安全性能   司乘人员   失效分析  

摘要： 在全球提倡节能、减排,碳达峰、碳中和大背景下,近几年新能源汽车迅速走进千家万户,其性能直接影响司乘人员的人身安全,尤其是新能源汽车减速器中的齿轮,是决定汽车安全性能的关键核心部件。我公司生产了一批新能源副轴齿轮,材质为TL4521,生产过程中出现了一批疑似裂纹的缺陷,严重影响了公司生产进度和交付进度,也为交付埋下了质量隐患。为此,我们经过科学分析和试验验证,找到了造成该缺陷真正原因,并制定了切实可行的措施,消除了隐患,为新能源汽车安全行驶起到保驾护航作用。

关键词： 端面齿轮   端面精压   响应面法   数值模拟   工艺优化  

摘要： 为了提高新能源汽车用端面齿轮的成形质量,提高锻件综合性能,减少模具磨损,以端面精压成形工艺代替传统闭式模锻,利用有限元模拟技术和BBD响应面法对其成形过程进行数值模拟和工艺优化。选取摩擦因数、成形速度和坯料温度作为优化参数,以最大成形载荷和变形均匀系数作为优化目标,利用响应面模型进行多目标优化,结果表明:坯料温度和摩擦因数对成形载荷的影响最显著,而变形均匀系数主要受坯料温度的影响;最佳工艺参数组合方案为摩擦因数0.11,成形速度1.38 mm·s^(-1),坯料温度400℃。在最优工艺参数下进行锻件成形过程的多物理场分析,结果表明:坯料流动方向有序,齿根部位优先发生塑性变形,齿形端面的等效应力和等效应变分布均匀性在成形过程中不断提高,试验得到的锻件成形质量良好,未发现明显成形缺陷,齿形端面的显微硬度较初始态提升了8.1%。

关键词： 20CrMoH合金钢   伞齿轮轴断裂失效   微观组织   断口形貌  

摘要： 针对20CrMoH合金钢减速器伞齿轮轴在安装拧紧过程中发生断裂的问题,结合光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜等检测手段,对其断裂试样宏观形貌、微观组织、硬度等进行检测与分析,查明断裂原因。结果表明,20CrMoH钢伞齿轮轴的裂纹起源于螺纹起止槽加工不良处,多点起源断裂,源区磨损严重,随后在弯曲剪切应力作用下,裂纹沿渗碳过渡层二次起源后断裂,断口形貌呈现出沿晶形貌特征。零件的化学成分和硬度基本满足要求,零件心部的硬度出现较大散差。总的来说,零件表现为大应力过载断裂特征,这是由于不良加工刀痕及材料的状态造成应力集中,导致断裂,后续建议排查拧紧时的受力状态和改善热处理工艺条件,从而降低感应退火层深,缩小热影响区范围。

关键词： 人字行星齿轮   接触疲劳   混合弹流润滑   动态载荷  

摘要： 为解决混合弹流润滑人字行星齿轮接触疲劳寿命计算方法中动态载荷缺失的问题,提出一种新的齿轮动态啮合力和油膜压力迭代耦合的接触疲劳寿命计算方法。首先建立耦合齿面摩擦的人字行星齿轮动力学模型和混合弹流润滑模型,通过迭代耦合方法求解齿面压力和剪切力;其次采用弹性半空间理论模拟齿轮次表面应力场,基于多轴疲劳准则计算接触疲劳寿命;最后研究动力学与混合弹流润滑耦合作用下的动态啮合特性、润滑特性及次表面应力分布,分析动态啮合力和齿面粗糙度对接触疲劳寿命的影响。研究结果表明:基于动态啮合力和油膜压力迭代耦合的应力计算方法可以有效模拟齿轮次表面的真实应力状态,准确预测混合弹流润滑人字行星齿轮接触疲劳寿命;齿面粗糙度和动态啮合力对接触疲劳寿命有显著影响,齿面粗糙度增大会导致次表面最大应力向齿面移动,增加微点蚀失效风险;动态啮合力升高时,共振频率处的接触疲劳寿命明显降低。

关键词： 风机齿轮箱   故障检修   故障预测识别   定制化修复处理   风电场维护管理  

摘要： 风电系统的一个重要组成部分,风机齿轮箱遇中故障、机能不全,风电效率便大受阻碍。为此,一种针对风机齿轮箱常见故障,精准有效的修复技术应运而生。该技术循序渐进,先预知故障,再实施定制修复方案。一方面,对故障特性及重要指标的研究,让我们能通过数据监控和模式识别技术进行预警,将故障定位的精确度提高;另一方面,再对已发生故障的齿轮箱,用最新的修复技术及材料进行修复,减少修复时间和成本15%以上。风电场的维护管理,或者特定风机齿轮箱的故障搜检与修复,都将通过这项新技术获得实质性的提升。

关键词： 可调节眼镜架   齿轮   螺纹槽   伸缩杆  

摘要： 眼镜架作为眼镜的重要组成部分,由镜框、镜腿、鼻托及金属铰链等部件组成。全生命周期的不同人群对眼镜架的需求存在较大差异。为此,本文提出了一种创新设计理念——可调节眼镜架,旨在更好地贴合不同用户的头部、面部轮廓,提升眼镜的适配性和通用性,以满足广泛用户群体的需求。