关键词： 风电机组   宽度学习算法   集合经验模态分解   交叉熵  

摘要： 为实现风力发电机齿轮箱的预测性维护,针对齿轮箱油温超温故障,提出一种基于集合经验模态分解(EEMD)和宽度学习算法的融合预警模型。以健康状态下的齿轮箱数据为判别基准,首先对齿轮箱油温时序信号进行EEMD分解得到时频特性,再采用宽度学习算法,利用数据采集与监视控制系统数据对齿轮箱进行建模,分别以马氏距离和重构油温曲线与真实油温曲线的关联度为指标,从时间维度和相关变量维度评价齿轮箱的健康程度。通过计算两种算法的交叉熵将二者的预警结果融合,从而兼顾预警方法的准确性和快速性。对实际风场中齿轮箱油温超温故障发生前后记录的数据进行仿真分析,验证了EEMD变点与宽度学习算法的融合方法在齿轮箱油温超温早期故障预警上的可行性。

关键词： 工业齿轮油   润滑油   传动过程   封闭系统   泡沫   不稳定状态   热力学   弗兰德  

摘要： 齿轮是工业设备传动过程中不可或缺的重要装置,常采用工业齿轮油对其啮合表面进行润滑。由于工业齿轮箱非完全封闭系统,齿轮在运转过程中不可避免地会将空气搅动进来,在油品内部和表面形成气泡以及泡沫[1,2]。润滑油内部形成的气泡只有上浮到表面才能破碎,当润滑油受到振动、搅拌等外力作用时,在油品内部产生气泡,气泡在热力学上处于不稳定状态,众多微小气泡在油品内部移动、碰撞,发生聚合,形成更大的气泡,然后在液体浮力的作用下逐渐向上移动,在气-液表面气泡膜发生液体引流,最终破裂(如图1所示)[3]。

关键词： RV减速器   行星齿轮   齿廓修形  

摘要： 针对RV减速器渐开线外啮合行星齿轮高速运转存在较大啮入啮出冲击问题,需要对RV40E-121减速器渐开线外啮合行星齿轮的齿廓进行修形,其修形仿真采用的是一款专业化齿轮软件-KISSSOFT。将不同齿廓修形方式下的齿面啮合法向力、传动误差的曲线进行比较分析,确定行星齿轮副修形方式为抛物线型宽齿廓修形,最终确定最佳修形量为22μm,该修形量降低了RV40E-121减速器渐开线外啮合行星齿轮的转动误差和齿面啮合时摩擦产生的温度,减小了RV40E-121减速器振动,增加了齿间油膜厚度,对RV40E-121减速器稳定运转起到了重要作用。

关键词： 激光传感器   行星齿轮   故障诊断  

摘要： 激光传感器由于其工作特点,可用于普通加速度传感器无法应用的检测环境,如何把激光传感器更好地应用于实验教学,为此课题组结合教学改革及研究生“转子动力学”“机械振动”课程实践环节的建设,设计一套针对非接触式的采集分析系统用于研究生实验。动力学课题组以传统行星齿轮试验台为研究对象,利用激光传感器对其进行实验,分析处理得到相关数据及各种趋势,实验证明了激光设备能很好地用于设备的故障诊断研究。

关键词： 齿轮强度   耐久试验   混合动力变速箱   齿轮疲劳断裂   六西格玛设计  

摘要： 为解决某款混合动力变速箱的主减速齿轮在台架耐久测试中发生弯曲疲劳断裂的问题,通过CAE与试验对比、断口分析,确定失效原因并实施三项措施。通过考虑安装齿轮的异形轴刚度,改进变速箱MASTA仿真模型,得到与试验一致的齿轮接触斑点,并确认异形轴圆周方向刚度的变化会对相应位置的齿轮强度造成影响。按照疲劳损伤积累原理,推导并制定更贴合实际的齿轮耐久考核工况。以异形轴刚度为噪声因子,利用六西格玛设计方法设计一组稳健性较高的齿轮参数,保证该变速箱通过了试验。这些研究内容可以为齿轮设计工作提供有效参考。

关键词： 直线共轭   齿廓啮合   几何模型   啮合参数  

摘要： 针对直线共轭液压泵齿轮齿廓啮合参数缺乏统一系统分析的问题,提出了使用几何方法分析啮合参数的方式。基于Willis定理建立了啮合几何模型,结合各啮合参数定义,使用Solid Works软件参数化功能并结合Excel软件,以范例形式分析和计算啮合角、压力角、滑动系数的啮合参数,揭示了直线共轭齿轮齿廓啮合规律。结果表明使用几何方法分析齿廓啮合参数具有简洁准确、高效等优点,为直线共轭齿轮齿廓设计提供参考。

关键词： 弯扭耦合   齿轮轴系   柔性转子   动力学建模  

摘要： 本文建立了高压汽轮机转子、低压汽轮机转子、挠性联轴器、高速齿轮转子、扭力杆和套筒轴装配而成的低速齿轮柔性转子、发电机转子组成的复杂轴系的弯扭耦合动力学模型,计算结果表明:空负荷起机时因齿轮轴承对齿轮转子弯曲振动的约束弱因而弯扭耦合效应显著,主要表现为扭转振动的前两阶频率与纯扭转计算结果相比分别下降了6.5%和4.5%,因此建立弯扭耦合计算模型是必要的;满负荷运行时因齿轮轴承对齿轮转子弯曲振动的约束强因而弯扭耦合效应不明显,主要表现为扭转振动的前两阶频率与纯扭转计算结果相比分别下降了0.8%和0.9%,可采用纯扭转模型代替弯扭耦合模型;满负荷运行与空负荷起机相比扭振主导频率下伴随的弯曲振动减弱,轴承对弯扭耦合系统引入的阻尼比变小。

关键词： 时变工况   广义线性调频小波分解   无转速阶次分析   行星齿轮箱   故障诊断  

摘要： 时变转速下行星齿轮箱故障诊断存在两个问题,一是由于空间和经济条件的限制,转速传感器无法安装就无法获得设备的实时转速,二是常用的短时傅里叶变换方法时频分辨率低,难以提取到反映设备健康状态的有价值特征信息。为了克服这两个问题,提出基于广义线性调频小波变换(General Linear Chirplet Transform,GLCT)与快速路径最优(Fast Path Optimization,FPO)的无转速阶次分析故障特征提取方法。首先,使用GLCT对振动信号进行时频表征,从而提高时频分辨率,能够清晰地反映齿轮箱的时变运行状态;然后,利用FPO算法从GLCT时频表示中精确提取转频趋势线,进而采用转频曲线对原始振动信号等角度重采样将其映射到平稳的角域中;最后,从角域信号的包络阶次谱中准确地提取行星齿轮箱故障特征信息。数值仿真和应用实例的分析结果表明该方法具有较高的时频分辨率和噪声鲁棒性,能够在无转速计的情况下有效地实现时变转速行星齿轮箱齿轮故障诊断。

关键词： 齿轮传动   基圆齿厚   展角方程  

摘要： 齿轮传动中,轮齿直接承受工作载荷的作用,其形状与尺寸对齿轮的承载能力、强度计算等方面,具有重要意义,在机械类专业高职教育教学过程中,有关齿轮基本尺寸计算,基本上都是直接运用公式运算,然而这些公式的计算推导过程却甚少涉及,为了使同学们对计算公式有一个清晰的认知,本文重点讲解标准直齿圆柱齿轮任意位置齿厚的计算推导过程。

关键词： Milling   Machining   Coatings   Wear   Turbofans   Service life (Equipment)   Gears  

摘要： The geared turbofan technology is one essential way to reduce the fuel consumption, the environmental footprint, and the noise pollution of civil aircrafts. An added gearbox between the fan and the low-pressure compressor that reduces the fan speed, which allows higher bypass ratios, achieves the mentioned benefits of geared turbofans. To withstand the high mechanical loads, large double helical gears are used. Gear !lobbing and gear grinding require large tool maneuvering spaces. This leads to a larger required space between the single gears of the double helical gear. As a result, the gears are larger and heavier, which lead to a reduced economy of the aircraft. The tool maneuvering space of five-axis milling with solid carbide end mills is much smaller. This enables the design of smaller, lighter, and more efficient aircraft engines. However, manufacturing these gears in tolerances better than IT5 is very challenging on five-axis milling machine tools. This paper presents investigations about finish machining of hardened gears on five-axis machine tools. In the investigations performed, varying tool substrates and tool coatings have been investigated together with tool travel paths in order to reduce the tool wear, which is key to achieve the demanded tolerances. Finally, the five-axis milled gears were compared to conventionally manufactured gears on test benches to enable statements regarding the expectable service lives of the manufactured gears.