关键词： 机械齿轮   锻件制造   工艺优化  

摘要： 为了提升机械齿轮锻件制造工艺的精度与效率,研究了传统工艺的技术瓶颈,并结合智能技术对工艺参数、锻造路径、热处理过程进行了优化。分析认为,智能技术应用显著提高了齿轮的尺寸精度、硬度均匀性和疲劳寿命,同时缩短了生产周期,降低了能耗。研究结果为机械制造业的智能化转型提供了新思路和参考依据。

关键词： 齿轮箱故障诊断   动力学建模   条件最大均值差异  

摘要： 齿轮箱的故障诊断对于确保机械系统的可靠性、安全性和经济可行性至关重要。在工业实际中,齿轮箱通常运行在正常状态下,因此故障状态发生较少,且由于获取有标签的故障数据的成本较高,导致齿轮箱的健康状态监测面临着有标签故障数据稀缺的问题。然而,现有的深度迁移诊断方法存在数据生成质量不均匀和过度依赖少数类信息等局限性。为了克服这一挑战,提出条件分布域适应下数模混动齿轮箱故障诊断方法。首先,基于集中参数法构建不同齿轮故障的动力学模型以扩充少标签源域的故障数据;其次,类条件分布最大均值差异(class-conditional maximum mean discrepancy,CMMD)被嵌入诊断模型中,在再生希尔伯特核空间中(reproducing kernel Hilbert space,RKHS)显式构建了故障特征与故障标签的关系,以减小源域数据和目标域数据的分布差异;同时,为保证目标域样本建立可靠的伪标签,熵损失被引入模型训练过程中;最后,通过两个试验验证了所提出方法的有效性和可行性。

关键词： 可转位齿轮铣刀   刀具磨损   切削力   切削温度   月牙洼磨损  

摘要： 针对42CrMo钢齿槽铣削过程,基于Johnson-Cook本构模型和Usui磨损模型,建立单个可转位刀片铣削齿槽的有限元仿真模型,分析切削用量与刀具前角对切削力、切削温度和刀具磨损的影响。仿真结果显示:进给量对主切削力的影响较为显著,而对切削温度的影响较小;切削速度对主切削力的影响相对较小,但对切削温度的影响较大。通过实验进一步分析,刀片的主要磨损形式为前刀面的月牙洼磨损,验证了磨损仿真结果的准确性。

关键词： 行星齿轮箱   故障诊断   改进的自适应噪声完备集合经验模态分解   变分模态分解  

摘要： 提出一种基于改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)和变分模态分解(VMD)方法的行星齿轮箱故障特征提取方法。利用ICEEMDAN对信号进行分解,根据分量包络峭度对信号进行筛选重构。基于最大包络谱峰度作为适应度函数,采用麻雀搜索算法对VMD进行参数自适应优化,将重构后的信号分解为多个模态分量。根据分量的包络谱峭度,选取最优分量进行包络解调分析,实现行星齿轮箱故障特征提取。最后,通过实验得到本文所提方法的一致性相关系数在0.4723~0.7936之间,远高于EEMD-WTD方法的0.0881~0.2863和以包络谱为分量选取指标的0.1427~0.2864。

关键词： 风电   齿轮箱   高强度双头螺柱   断裂失效  

摘要： 某风场风电人员在巡检过程中发现齿轮箱机组高强度螺柱发生断裂现象,本文通过利用直读光谱仪对断裂螺柱进行化学成分分析,利用万能拉力机对断裂螺柱进行力学性能分析,利用洛氏硬度计对断裂材料进行硬度分析,利用金相显微镜对断口进行微观组织分析,利用扫描电镜对断口形貌和加工缺陷进行排查分析,通过综合分析排查,并利用有限元仿真技术对有缺陷的螺纹进行模拟仿真,最终将问题定位为一种不常见的,由于螺纹加工折叠缺陷导致的疲劳断裂。

关键词： 齿面接触   弹流润滑   接触疲劳   表面粗糙度   齿面误差  

摘要： 齿面载荷分布是影响齿轮接触疲劳寿命的关键因素,考虑到齿面误差对齿面载荷分布具有显著影响,本文建立了一种考虑齿面误差的齿轮接触疲劳寿命数值分析方法。首先,建立了考虑齿面误差的齿轮副六自由度系统动力学模型,并将其与齿面承载接触分析模型相结合,确定齿面动态接触应力分布。然后,采用线接触弹流润滑模型及油膜剪切力公式求解法向油膜压力和油膜剪切力,并基于半空间理论求解齿轮表面及次表面应力分布。最后,采用基于特征平面法的疲劳寿命准则对齿轮的接触疲劳寿命进行预测,并分析讨论了表面粗糙度和齿面误差对齿轮接触疲劳寿命的影响。结果表明:表面粗糙度和齿面误差对齿轮副接触疲劳寿命均有较大影响,齿面粗糙度对接触疲劳寿命最小值的影响更大。

关键词： 视觉测量   图像拼接   自主规划   影响分析   稳定性  

摘要： 针对齿轮轴视觉测量行为关系的复杂性,开展轴向尺寸测量行为自主规划分析策略研究。面向齿轮轴零件族轴向尺寸测量需求,建立视觉测量行为自主规划分析系统框架,搭建实验装置。提出面向图像拼接需求的采样工位规划方案,可为不同型号零件自主规划采样工位数、重叠区尺寸、角点位置及采样步长;建立视觉测量行为规划分析流程,通过反馈行为更改引起的测量波动,实现行为循环优化。以某型号齿轮轴为对象,开展轴向尺寸测量分析实验。结果表明:基于图像拼接的轴向尺寸测量受曝光时间、特征点检测和边缘点提取行为影响较大,通过行为分析与优化,可将测量波动控制在0.01 mm以内,有效保证轴向尺寸视觉测量的稳定性。

关键词： 风电机组   齿轮箱   故障诊断   阶次跟踪   转子绕组电流  

摘要： 针对目前利用振动信号对变转速情况下风电机组齿轮箱诊断不佳的问题,提出一种基于转子绕组电流的双馈风电机组齿轮箱阶次跟踪与故障诊断方法。首先,通过优化变分模态分解算法分析双馈异步风力发电机(DFIG)转子绕组电流,获得滤波后的电流信号。然后,采用同步提取变换方法对转子绕组电流进行时频分析,基于提取的电流信号时频脊线和转子绕组电流估计转频原理,计算DFIG转子的瞬时转频。根据齿轮箱之间传动比,推导出行星齿轮箱输出端轴承转频。最后,对采集的行星齿轮箱振动信号进行等角度重采样,通过获得的稳态角域信号进行包络阶次谱分析,实现对双馈风电机组齿轮箱的故障诊断。

关键词： 薄壁齿轮   压力淬火   变形控制  

摘要： 研究了高速级薄壁齿轮水平装炉及压力淬火装炉两种淬火制造技术的原理、工艺参数及其在工业应用中的效果。通过两种装炉方式进行试验和分析,探究该类齿轮在淬火过程中控制齿部畸变的最优方式,通过淬火装炉方式的改善并结合分析磨齿余量数据,采用压力淬火垂直装卡可有效控制和校正齿轮淬火变形,同时提升生产效率,该种制造技术对产品质量提升具有重大意义。

关键词： 非晶合金   双联微齿轮   微结构   模芯   注塑  

摘要： 将带有微结构非晶合金模芯镶件,用于微结构产品注塑成型制造,可以拓展非晶合金材料工业化应用的场景。非晶合金材料具有较高的硬度和在玻璃态温区可以快速加工成型的特性,结合非晶合金材料的耐腐蚀和在微结构上良好的保持性,以微结构双联齿轮为实验对象,进行非晶合金模芯工业化的可行性验证。根据模具制作的一般工艺,简析常用的注塑成型钢质模具的常见问题,分析了非晶合金材料制作模芯的可行性。使用3D软件UG设计双联齿轮注塑模具和适用于非晶合金制造的模芯镶件,并且设计了用于加工非晶合金模芯镶件的母模。完成注塑模具和模芯镶件母模的制造,使用热压印成型的方法制造非晶合金模芯镶件,并完成注塑模具的组装。采用立式高精度微型注塑机,进行双联微齿轮模芯的注塑成型试验。通过测量注塑成型的塑料微结构双联齿轮的重要尺寸,成功验证了非晶合金材料模芯可以用于微结构齿轮注塑成型制造的可行性。