关键词： 杯状体构件   模态分析   ABAQUS   拓扑优化   轻量化  

摘要： 为了验证某型号的齿轮简化杯状体构件的使用安全性,并寻求轻量化解决方案,课题组采用有限元软件Pro-E进行建模,用Hypermesh进行网格划分,利用ABAQUS软件进行了杯状体构件的模态仿真分析和应力应变仿真分析。根据有限元结果对杯状体底部进行结构优化设计,寻求轻量化解决方案。结果表明:在相关工况下分析得出的最大应力满足许用应力值,此型号的杯状体构件性能安全;所做的拓扑优化设计避开了应力值较大区域,满足安全性要求。本研究为产品进行轻量化设计提供了思路。

关键词： 外啮合齿轮泵   剩余使用寿命   图神经网络   粒子群优化算法  

摘要： 齿轮泵剩余使用寿命预测对液压元件预防性维护具有重要意义。从流量退化的角度构建一种基于改进的变分模态分解(IVMD)方法及图神经网络(GNN)的外啮合齿轮泵寿命评价模型。首先运用经粒子群优化算法(PSO)优化后的变分模态分解(VMD)方法对齿轮泵原始振动数据进行降噪重构,再从时域、频域、时频域选取重构信号的特征指标并组成特征矩阵,将特征矩阵进行归一化处理后得到齿轮泵寿命评估指标。最后将评估指标与对应流量信号输入到GNN模型中进行训练,进而得到外啮合齿轮泵寿命评价模型。为验证IVMD-GNN模型的优越性,将其与模糊神经网络(ANFIS)及贝叶斯网络(Trainbr-RBFNN)进行对比。结果表明:IVMD-GNN模型预测结果的均方误差为1.68e-04,明显小于其他两种模型,且预测下的寿命分布与真实分布基本吻合,表明该模型拥有更高的准确性,能够对齿轮泵的剩余使用寿命进行评估。

关键词： 齿轮泵   工作条件   三维内流道模型   动网格   多相流   正交试验   流动特性  

摘要： 实际液压系统的工况条件始终处于动态演变过程。变化的工作条件使得介质基本属性产生重大改变,由此造成齿轮泵流动特性出现变动。为了研究齿轮泵特性随工作条件的变化规律,在正交试验方案基础上基于动网格技术及两相流模型对考虑内泄漏的三维内流道有限元模型进行数值计算。详细分析了在0~0.01005 s的时间内不同试验对应的瞬时流量、瞬时压力以及瞬时输入功率曲线的变化进程,准确获取了影响流量脉动率、容积效率及总效率的各因子主次关系及对应的变化规律。得到了流量脉动率很低,容积效率及总效率尽可能高的工作条件。

关键词： 磨煤机   大齿轮   润滑油   回收再利用  

摘要： 胜利发电厂二期磨煤机大、小齿轮啮合均采用680号齿轮油润滑。利用实验数据和具体的实施方案,论证了二期磨煤机大齿轮润滑油回收循环再利用的可行性,并分析了润滑油回收再利用带来的长期经济效益。

关键词： 行星齿轮   转向桥   轴转向   转向半径  

摘要： 汽车的转向性能主要由车轮转向半径所决定,为提升汽车转向性能,提出了一种基于行星轮系的汽车转向机构——行星齿轮转向桥。该转向桥利用轴转向代替传统的轮转向,达到减小汽车转向半径的目的。利用相关性能指标对比分析了轴转向与轮转向的转向性能。同时对行星齿轮转向桥进行结构与参数设计,并利用ANSYS对转向桥相关部件进行静力学分析,探究其结构可靠性。最后利用MATLAB进行动态分析,对转向桥理论研究进行结果验证。结果表明:采用轴转向的行星齿轮转向桥相较于传统轮转向能够有效减小汽车转向半径、提升汽车灵活性。

关键词： 渗碳齿轮   接触疲劳   Paris公式   裂纹长度   裂纹闭合效应   寿命预测  

摘要： 虑及热处理工艺等因素对渗碳Cr-Ni齿轮接触疲劳寿命的影响,构建渗碳齿轮接触疲劳寿命预测模型。利用齿轮接触疲劳试验机进行齿轮接触疲劳试验并基于Hertz理论计算齿轮接触应力。依据试验结果绘制S-N曲线,通过齿面形貌观察与试验数据比对可知,在形成点蚀现象之前的齿轮接触疲劳寿命占主要部分,点蚀现象出现后齿轮便迅速失效。基于Paris公式、虑及齿轮局部与整体硬度、残余应力、裂纹闭合效应和裂纹长度构建齿轮接触疲劳寿命预测模型。模型预测结果表明,所构建的模型可以较准确预测齿轮接触疲劳寿命,为人们了解齿轮接触疲劳特性以及预测齿轮接触疲劳寿命提供了新的可靠的方法。

关键词： 变半径齿根圆角   直齿锥齿轮   球面渐开线   弯曲应力   疲劳寿命  

摘要： 针对直齿锥齿轮的齿根大多采用0.3倍模数的定半径圆角过渡,容易造成齿根弯曲应力偏大、锥齿轮使用寿命降低等问题,提出了一种变半径齿根圆角锥齿轮的设计方法。建立了标准齿根圆锥下的变半径齿根圆角一般方程;基于某电动汽车差速器定半径非标行星齿轮,推导出不同齿根圆锥下的齿根变半径圆角的一般方程,对非标行星齿轮进行了优化设计。通过有限元动力学和疲劳寿命仿真分析得知,变半径齿根圆角相较于半径最大的定半径圆角,锥齿轮平均齿根弯曲应力减小了10.8%、疲劳损伤降低了6.6%。所提出的设计方法提升了锥齿轮力学性能和疲劳寿命。

关键词： 齿轮故障   广义变分模式分解   小波包变换   降噪   微弱特征提取   峭度准则  

摘要： 针对齿轮早期故障特征的微弱性和耦合性,提出广义变分模式分解(generalized variational mode decomposition, GVMD)-峭度-包络谱法诊断齿轮故障。首先利用GVMD的频域多尺度定频分解属性,根据齿轮故障频谱信息和信号特点设置GVMD主要参数,按需分解信号,准确获取微弱特征分量,避免VMD对微弱特征提取存在的不足和小波包变换能量泄漏引起的微弱特征混淆问题。然后结合峭度准则和齿轮故障频率信息选择故障冲击分量,融合更多故障信息重构降噪信号。最后对降噪信号进行包络解调分析,实现齿轮故障诊断。实际信号分析表明,由于GVMD能够按需获取微弱特征分量,本文所提方法能够获得更丰富的微弱故障信息,准确识别齿轮早期故障位置。

关键词： 经验小波变换   频域谱负熵   灰狼算法   支持向量机   风力机齿轮箱  

摘要： 针对强噪声背景下风力机齿轮箱振动信号易被掩盖、难以提取的难题,基于频域谱负熵(Frequency-domain Spectral Negentropy,FSN)改进经验小波变换(Empirical Wavelet Transform,EWT)提出优化经验小波变换方法(Improved Empirical Wavelet Transform,IEWT),并采用改进灰狼算法(Improved Grey Wolf Optimization,IGWO)优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)惩罚系数α及核参数σ。基于NREL GRC风力机齿轮箱数据验证所提方法的有效性。结果表明:IEWT-IGWO-SVM可有效提取故障信息并进行故障识别,分类准确率高达99.66%。

关键词： 20CrMnMo钢   粘刀   三镦三拔  

摘要： 20CrMnMo渗碳钢具有较高的淬透性,常用于加工模数较大的齿轮,但在加工过程中极易出现粘刀。本文采用成分分析、金相观察、硬度检测等方法对20CrMnMo齿轮出现粘刀的原因进行分析,并提出改进措施。结果表明:原材料晶粒粗大,铁素体及珠光体分布不均形成局部软区;锻造后正火处理不能解决局部软区问题,造成锻件硬度低;小滚齿刀排屑能力低,从而导致粘刀现象的出现。