关键词： 齿轮裂纹   故障诊断   变分模态分解   BP神经网络   遗传算法  

摘要： 齿轮裂纹是机械传动机构容易出现的故障之一,严重的裂纹直接影响齿轮的使用寿命及整个传动系统的安全。基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和改进的BP神经网络模型(BPNN),本文提出了一种齿轮裂纹故障诊断方法。首先对齿轮箱振动信号进行VMD分解,得到内禀模式函数(Intrinsic Mode Function,IMF);然后计算各个IMF的均方根和峭度,并选择与齿轮裂纹长度密切相关的IMF的峭度和均方根作为故障特征;最后通过基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的BPNN模型对得到的齿轮裂纹故障特征进行分类。结果表明,这里提出的故障诊断方法能够准确识别无裂纹、1/4裂纹、1/2裂纹和3/4裂纹的齿轮,在识别精度和计算效率方面具有优异的综合性能。

关键词： 齿轮泵   浮动侧板   最优端面间隙   力平衡  

摘要： 齿轮泵端面间隙是内泄漏和黏性摩擦损失最重要的影响因素,其大小主要由浮动侧板背面高压油压紧力与其所受端面油膜反推力平衡状态确定。针对某型号齿轮泵,考虑了端面间隙、油液含气量和油液蒸发等因素对反推力压力分布的影响,采用CFD方法计算获得常用工况下5组给定端面间隙对应的端面油膜反推力,由最小二乘法拟合得到间隙小范围变化时的端面油膜平均反推力线性化方程,求解现有总功率损失最小条件下最优端面间隙值,将其代入端面油膜平均反推力方程,反解出浮动侧板背面所需高压油压紧力。据此,通过调整浮动侧板背面高压区形状,使齿轮泵的实际端面间隙在常用工况下处于最优值。对实际工程中确定齿轮泵最优端面间隙具有重要的参考价值。

关键词： 核电齿轮箱   喷射润滑   移动粒子仿真   流场分析  

摘要： 通过合理简化核电循环泵齿轮箱的三维模型,采用运动粒子半隐式方法对核电齿轮箱强制喷油润滑流场进行仿真模拟,精确、快速地获取齿轮箱内部复杂流场运动状态,研究了喷油角度、供油压力等喷射参数对箱体内油液流动特性的影响;分析了内、外啮合区域附近油液粒子的参数变化以及油液分布对行星齿轮润滑行为的影响机制。结果表明,高速粒子主要集中于外啮合区域,低速粒子主要分布在齿圈表面以及内啮合区域;喷射参数对内、外啮合区粒子流动性的影响不同,强制润滑的优化设计需协同考虑不同区域的润滑特性。

关键词： 曲线圆柱齿轮   装配误差   齿面修形   载荷传动误差   有限元法   数学模型  

摘要： 基于齿轮啮合理论,推导了带抛物线修形的曲线圆柱齿轮齿面方程,研究了齿轮副有限元模型初始接触位置的求解方法;利用齿轮参数化有限元技术,建立了齿轮副的有限元模型,从有限元分析结果中提取了齿轮载荷传动误差;通过20余组算例分别研究了齿轮副的装配误差、修形量、刀盘曲率半径和修形曲线偏置量对载荷传动误差的影响。结果表明,装配误差可以降低载荷传动误差的波动幅度;较大的齿面修形量可减小载荷传动误差波动幅度;较大的刀盘曲率半径可减小载荷传动误差值和误差波动幅度;齿面修形曲线的偏置对载荷传动误差的影响较小。总的来说,采用较大曲率半径的修形刀盘可加工出传动性能更好的曲线圆柱齿轮。

关键词： 齿轮箱   复合故障   信息图   最优最小熵解卷积修正   1.5维能量谱  

摘要： 针对齿轮箱复合故障振动信号传递路径复杂多变,早期微弱故障信号易受到背景噪声的严重干扰,使得传统方法对复合故障冲击特征难以准确分离的问题,提出一种信息图和多点峭度最优最小熵解卷积修正(MK-MOMEDA)的复合故障诊断方法。首先,利用平均谱负熵所得的信息图选择最佳的带宽和中心频率对复合故障信号进行带通滤波,降低噪声成分的影响;然后,计算滤波信号的多点峭度谱,识别谱图中包含的故障冲击周期成分,并设定适当的故障周期区间,进行MOMEDA运算,提取不同的故障特征;最后,通过1.5维能量谱进行特征增强,分析谱图中突出的故障特征频率,从而判别故障类型。实验平台模拟齿轮箱两种故障的复合情况,结果表明该方法能实现复合故障的准确分离。

关键词： 齿轮用钢   脱硫   微观组织  

摘要： 文章针对高端重载齿轮及材料生产技术难度大、产品制造受制于人的局面,以18CrNiMo7-6齿轮用钢为研究对象,提出脱硫再提纯工艺(氩气保护电渣重熔)加强对产品微观组织的控制与优化,实现齿轮钢冶炼及再结晶凝固控制;通过冶炼工艺、齿轮坯冷加工、热处理工艺等指标进行验证,完成效果测试与评价。

关键词： 齿轮钢   极值统计法   夹杂物  

摘要： 随着炼钢工艺的发展,钢中绝大部分的夹杂物都能通过工艺控制上浮去除,但仍存在部分大尺寸的夹杂物,会严重影响钢材质量,而采用常规的检测方法很难对钢水中的夹杂物情况进行评价。基于此,采用极值统计方法对钢水中的最大尺寸夹杂物进行推测。结果表明,对于齿轮钢,99.9%的概率认为,最大夹杂物尺寸(直径)不超过19.96μm;99.99%的概率认为,最大夹杂物不超过24.1μm。

关键词： SAE8620H齿轮钢   等温退火   冷却速率   显微组织  

摘要： Cr-Ni-Mo齿轮钢锻造后机加工前一般要进行等温退火,以使其组织更均匀和改善其机加工性能。采用用热力学模拟软件JMatPro计算了SAE8620H齿轮钢的等温转变曲线(TTT曲线),并采用GLEEBE3800热模拟试验机研究了等温退火温度和冷却速率对工业生产的SAE8620H齿轮钢的组织转变的影响。结果表明:在660℃以上等温退火的SAE8620H钢的显微组织为均匀的铁素体和珠光体;等温退火的冷却速率越大,钢的组织越均匀细小。

关键词： 齿轮轴   变质层   硬度梯度   磨削烧伤  

摘要： 经过渗碳、淬硬处理的发动机齿轮轴,材料为20Cr钢,磨削后发现表面有裂纹。对有表面裂纹的齿轮轴进行了宏观检验、化学成分分析、硬度检测和金相检验。结果表明:齿轮轴显微组织正常,但局部区域有变质表层。据此并结合硬度梯度可以断定,变质层由磨削烧伤造成,齿轮轴表面裂纹是磨削工艺不当所致。

关键词： 蜗杆轴   失效分析   疲劳   断裂  

摘要： 对某电厂鼓网齿轮箱二级减速器蜗杆轴断裂情况进行了分析研究。通过对断裂试样的化学成分、硬度、断面形貌和微观组织检测,结果表明:断裂试样材料为16MnCrS5钢,其微观组织为非调质态贝氏体+铁素体组织,且未进行表面渗碳淬火强化,在运行过程中键槽位置的交变载荷使其发生疲劳裂纹萌生和扩展,最终导致断裂。