关键词： 轧机   齿轮减速机   故障诊断   特征频率  

摘要： 针对某钢铁带钢轧制产线的酸轧机架减速机的设备状态监测与故障诊断,采取采集设备振动信号,对齿轮减速机特征频率进行提取,采用频谱分析和包络分析等分析方法,实现对设备的状态判断与故障诊断,避免了产线非计划的故障停机及不必要的损失,为钢铁行业类似轧制设备的状态监测提供借鉴。

关键词： 重型齿轮   静态分析   瞬态分析   材料与遗传算法多目标优化   有限元  

摘要： 文章以某重型齿轮为研究对象进行有限元分析,并在此基础上对原设计齿轮进行遗传算法多目标优化,改善齿轮对变形及受力情况。结果表明重型齿轮主要失效区域为齿轮啮合部分,该部分往往是最大变形与最大受力位置。在进行多目标优化后,可减少变形量0.00016 m,降低应力值1622.544 MPa,减轻齿轮对体积488.9215 e ^(4)mm^(3),由此可知文章多目标优化方法对降低重型齿轮变形量、应力以及减轻体积效果较为显著。

关键词： 航空齿轮   滚磨光整   离散元法   表面形貌   残余应力  

摘要： 【目的】航空齿轮通常工作在高温、高速、重载等极端环境下,需具备优异的综合性能,表面完整性参数对齿轮疲劳性能有着决定性的影响。滚磨加工是一种利用磨料的机械作用提高工件表面完整性的光整工艺。为改善航空齿轮的表面完整性、提高疲劳寿命,有必要探究齿轮滚磨光整加工中齿面与磨粒接触界面的作用行为。【方法】基于离散元方法建立了航空齿轮滚磨光整仿真模型,分析了滚磨齿面材料去除情况;建立齿面三维粗糙度Sa值预测模型,设计14CrMnSiNi2MoA航空圆柱直齿轮的滚磨光整加工试验,分析了航空齿轮滚磨光整前后表面形貌和残余应力随时间的演变规律。【结果】研究结果表明:滚磨光整加工显著降低了航空齿轮表面粗糙度,并提高了表面残余压应力,但齿面各个位置的滚磨加工效果不均匀,其磨料对齿面的作用强度呈现出近齿顶>节圆处>近齿根规律。

关键词： 水冷   努塞尔数   对流换热系数   海澄-威廉姆斯公式   局部阻力系数  

摘要： 温升是影响磁齿轮性能的关键因素,水冷则是目前降低温升的主要手段之一。水冷计算经验公式种类繁多且相关参数选取较为模糊。为确保磁齿轮水冷系统设计可靠,文章从经验公式和有限元仿真两个角度对某型号磁齿轮水道进行热力和水力计算,并对二者进行比较分析。结果如下:对于Re>10~4的常规水冷结构,利用努塞尔数相似准数方程式进行对流换热系数计算较为准确;对于焊接而成的不规则水冷结构,应用海澄-威廉姆斯公式计算沿程水力损失更为准确;180°转弯工况下水道局部阻力系数与折弯开口面积有关,当A2/A1在0.9~1.1范围内变化时,局部阻力系数与手册基本一致,当A2/A1<0.5时,局部阻力系数与压损会急剧增大,设计中应尽量避免;结合有限元仿真结果对水道出口急剧缩小工况下设计注意事项,不同设计条件下出口局部阻力系数变化进行了说明。该研究结果对于类似设计有借鉴意义。

关键词： 面齿轮   蜗杆砂轮磨削   误差分析   误差分离   误差补偿  

摘要： 为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出一种基于自适应完备集合经验模态分解的随机误差分离方法,消除齿面测量结果中的随机误差;研究齿面误差分布情况,分析可能造成误差的原因,并依据齿面误差影响规律对机床参数进行修正,以实现误差补偿。最后完成磨齿和测量,结果表明齿面最大法向误差减小79.8%,最大齿形和齿向误差分别减小67.6%和72.4%,齿面精度提高显著。

关键词： 弧齿锥齿轮   渗碳-啮合耦合效应   热处理变形   半解析预测方法  

摘要： 对传统的齿轮热处理研究大多基于商业软件进行,其求解精度高,但耗时较长,为此,提出一种兼顾精度与效率的新的用于预测渗碳-啮合耦合效应对齿面热处理变形影响的半解析预测方法。将数值加载接触分析(NLTCA)与齿面渗碳相结合,确定机床加工参数与齿面热处理变形之间的半解析泛函关系;采用线性规划方法对瞬时椭圆接触中心的渗碳-啮合耦合效应进行求解,并通过Newton-Raphson迭代法预测考虑渗碳-啮合耦合效应的整个齿面的热处理变形。以航空航天领域中应用的非正交弧齿锥齿轮为例,验证耦合效应对热处理变形的影响。研究结果表明:所提出的半解析预测方法能够高效精确地求解齿面热处理变形,这可为具有高精度、高效率和高性能要求的弧齿锥齿轮制造提供参考。

关键词： 20CrMnTi   大齿轮   磨削裂纹   二次淬火隐针马氏体  

摘要： 20CrMnTi钢制大齿轮在装机过程中发现第12齿齿面裂纹,为确定裂纹产生的原因,对渗碳淬火大齿轮进行了化学成分检验、非金属夹杂物检测、硬度检验及金相检验等。结果表明:表面磨削时产生了过多的磨削热,使齿面温度升到奥氏体转变区间,在切削液的冷却作用下,齿面表层转变为二次淬火隐针马氏体区,表面发生了磨削淬火烧伤,组织应力增大,导致裂纹的产生。引起磨削烧伤及裂纹的原因是磨齿工序中磨削参数不合理,在此基础上改进工艺参数可避免磨削后齿面出现裂纹。

关键词： 漂浮式风机   行星齿轮传动   装配误差   均载特性  

摘要： 【目的】综合考虑漂浮式风机传动链紧凑型结构特征与内外部激励,以6.2 MW漂浮式风机传动链为研究对象,建立紧凑型传动链刚柔耦合非线性多体动力学模型。【方法】研究基础运动对漂浮式风机行星齿轮传动系统均载特性的影响,揭示部件装配误差、主轴长度与轴承位置对漂浮式风机行星齿轮传动系统均载特性的影响规律,为漂浮式风机传动链承载能力提升提供支撑。【结果】结果表明,基础运动与环境载荷的非线性耦合对行星传动系统的均载性能产生负面影响,且该影响随风速的增加而加剧。研究发现,随着各部件误差的增大,行星传动系统的均载系数单调递增。具体而言,不同部件装配误差对均载特性的影响程度从大到小依次为行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈。此外,随着主轴长度及支撑点与轮毂间距离的增加,行星传动系统的承载能力随之提升。

关键词： 斜齿轮泵   高速工况   振动特性   增强型完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)算法  

摘要： 针对双圆弧斜齿轮泵高速工况下引起的振动问题,以过渡曲线为正弦曲线的双圆弧斜齿轮泵为研究对象,搭建液压工作站,以转速与压力负载为变量,采集不同转速与压力负载下泵的进油口、出油口与泵体上侧的振动信号,然后对数据进行时、频域分析。在此基础上,基于增强型完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)算法对数据进行特征提取,通过模糊熵与峭度构建的综合指标选取内在模态函数分量(IMF)进行分析,得到双圆弧斜齿轮泵在不同转速和压力负载工况下的振动特性。结果表明:在所测工况下,出油口区域的振动幅度普遍高于进油口和泵体上侧区域,而且压力负载对泵的振动分布具有一定影响;在恒定压力负载下,泵的振动幅值随转速的提高而增加,且这种增长随转速的提高而加剧;在恒定转速下,泵的振动幅度整体趋势随着压力负载的增加而上升,但在特定压力负载点出现下降。

关键词： 声发射技术   齿轮磨损检测   信号去噪   时频分析  

摘要： 随着科技的发展,机械广泛应用于各行各业,这也使得由于齿轮磨损而产生的事故逐渐增多,为了尽量避免此类事故的发生,提出基于声发射技术的发动机星型齿轮磨损程度检测方法。该方法首先通过齿轮的传动原理结合齿轮间的啮合力作用构建齿轮传动模型,并根据声发射技术获取齿轮磨损振动信号,之后利用线性时频分析对收集的声发射信号实施去噪处理,最后利用幅域参数所具备的特性对去噪后的信号实施频域转换并分析,达到齿轮磨损程度检测的目的。方法检测效果好、不易受噪声影响且可以对齿轮磨损程度展开准确分类。