关键词： gear grinding   topological modification   polynomial interpolation   electronic gearbox   grinding model  

摘要： Gear flank modification is essential to reduce the noise generated in the gear meshing process,improve the gear transmission performance,and reduce the meshing *** at the problem of solving the additional motions of each axis in the higher-order topology modification technique and how to accurately add the different movements expressed in the form of higher-order polynomials to the corresponding motion axes of the machine tool,a flexible higher-order gear topology modification technique based on an electronic gearbox is ***,a two-parameter topology gear surface equation and a grinding model of wheel grinding gears are established,and the axial feed and tangential feed are expressed in a fifth-order polynomial ***,the polynomial coefficients are solved according to the characteristics of the point contact when grinding ***,an improved electronic gearbox model is constructed by combining the polynomial interpolation function to achieve gear topology *** validity and feasibility of the modification method based on the electronic gearbox are verified by experimental examples,which is of great significance for the machining of modification gears based on the continuous generative grinding method of the worm grinding wheel.

关键词： 判别损失项   卷积注意力模块   域对抗迁移网络   迁移学习   故障诊断  

摘要： 针对不同工况下采集的齿轮箱振动数据特征分布不一致和噪声成分影响迁移效果的问题,本文提出了一种结合注意力机制的域对抗迁移网络的深度迁移学习故障诊断方法。首先,将带标签的振动信号和未带标签的振动信号通过固定长度的数据分割方法构建成数据集;其次,为减少噪声样本带来的负迁移影响,采用卷积注意力模块(CBAM)以及判别损失项辅助特征提取器提取具有区分度的特征,加强分类决策边界;最后,为解决数据特征分布不一致的问题,采用多核最大均值差异(MK-MMD)对齐源域和目标域的全局分布,并利用对抗机制对齐两域的子领域分布。在公开的变工况齿轮箱故障数据集上进行试验验证,结果表明,所提方法的平均识别准确率达到96.25%以上,并通过与其他诊断方法的对比分析,验证了所提方法的有效性和优越性。

关键词： 太阳轮   失效   非金属夹杂物   组织异常   偏载  

摘要： 【目的】偏航系统的疲劳载荷是风力发电机产生故障的主要原因,偏航驱动等齿轮箱断齿、断轴现象仍为高频故障。失效分析结果表明,原材料的生产工艺、组织调控结果、宏观力学性能调配、部件装配间隙、啮合关系、振动影响是主要的失效原因。研究分析这些规律,可以查明陆上风机偏航驱动齿轮箱太阳轮输出齿的断齿故障原因,为后续风机的偏航系统研究设计提供技术支撑。【方法】通过对失效输出齿的理化性能测试、SEM断口分析,排查了齿轮结构设计、机组运行状态,确定了断齿原因。【结果】结果表明,输出齿的表层马氏体组织异常分解,导致表面硬度不足58 HRC、硬化层深度偏浅10%,降低了轮齿的表面接触强度;断面残留多个约5μm非金属夹杂物,齿根表面机加工刀痕粗糙,降低了轮齿齿根弯曲强度;运行过程中齿条间有效啮合区仅50%,存在严重偏载,导致轮齿工作应力超出许用应力,诱发齿面疲劳磨损及早期开裂,后期载荷超出承载极限时产生断齿。该偏载断齿现象经机加工艺及齿形优化后有一定改善。

关键词： 遗传算法   变分模态分解   轴承   故障特征提取  

摘要： 为确保故障信号分解获得分量中包含有效故障特征,达到最优处理性能,文中选择经过改进遗传算法(IGA)来实现变分模态分解(VMD)算法分量数K与惩罚因子α的组合,并结合模态分量和初始信号相关程度,再对最优分量实施包络解调,从中提取获得故障信号特征数据。信号仿真结果表明:该算法已经实现了仿真合成信号的准确分离,达到了理想的分离性能,有助于从信号包络谱内提取获得故障信号频率。实测信号分析结果,故障信号实施包络解调后具有周期变化的特点,形成了突出的谱峰,有助于对齿轮箱轴承故障准确分析。利用该方法分析齿轮箱轴承故障实现了故障特征的准确采集,能够为设备后续维修与故障诊断提供重要参考价值,充分满足了实际工程应用的需求。

关键词： 煤矿机械   齿轮   轴承   故障诊断   振动分析  

摘要： 以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,探讨了煤矿机械齿轮和轴承的故障诊断方法。采用RION VA-12便携式振动分析仪,结合时域分析和频域分析等多种信号处理技术,对设备的振动信号进行了全面分析。通过模拟试验验证了所提故障诊断方法的有效性。结果表明,该方法能够有效识别齿轮的断齿、裂纹、磨损以及轴承的内圈、外圈和滚动体损伤等典型故障,为煤矿机械的预防性维护提供了重要参考。

关键词： 风力发电机   可靠性   疲劳损伤   齿轮   轴承   失效相关  

摘要： 风电齿轮箱在随机风载的作用下产生疲劳损伤,导致系统可靠性的降低。针对风电齿轮箱系统可靠性实时评估的问题,以2 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了齿轮箱传动系统动力学模型,统计动力学响应下各零件的疲劳应力,生成疲劳载荷谱。结合非线性疲劳损伤累积理论和核密度估计法,建立了考虑强度退化的应力-强度干涉模型,计算各零件失效模式的动态可靠度。进一步利用Copula函数构建了系统可靠性模型,分析零件的共因失效对齿轮箱系统可靠性退化的影响。结果表明:运行过程中齿轮箱的行星轮系和中速轴轴承的可靠度下降较快,其余零件的可靠度也呈下降趋势,说明服役初期的疲劳失效主要集中在行星轮系和中速轴轴承,其他零件在服役后期也会失效。齿轮箱的系统可靠度经过20年寿命周期预计降至约0.588,结合零件的可靠度可实现风电齿轮箱的故障预警。

关键词： 卷积神经网络   注意力机制   电气机械设备   传动齿轮   故障信号   自动化检测  

摘要： 基于提高电气机械设备传动齿轮可靠性和安全性、降低故障率、提升生产效率的目的,提出一种基于神经网络的电气机械设备传动齿轮故障信号自动化检测方法。该方法通过振动传感器采集齿轮运行信号,利用集合经验模式分解算法提取故障信号分量,并通过Hilbert变换转化为包络谱以获取故障特征。进一步计算最大熵值筛选故障信号特征,并将其作为输入引入注意力机制的卷积神经网络(AMCNN)模型中进行训练,输出故障信号自动化检测结果。通过大量实验,得出该方法能够精准地捕捉故障信号特征,有效监测电气机械设备传动齿轮的点蚀、断齿及磨损故障,并实时追踪故障状态变化。在检测超过1200条故障信号时,模型交叉熵损失值为0,这充分证明了该方法的高检测精准性和强应用性。

关键词： 渐开线直齿轮   混合润滑   热效应   流量因子   接触因子   表面纹理  

摘要： 为提高渐开线直齿轮润滑性能,基于统计模型和微凸体接触模型,考虑非牛顿流体、瞬态效应以及热效应等因素,建立渐开线齿轮无限长线接触瞬态热混合润滑模型,对不同的齿面综合表面粗糙度σ、粗糙度纹理参数γ以及齿轮工况参数下渐开线直齿轮的瞬态热混合润滑进行分析。结果表明:综合考虑多种因素更符合齿轮的实际工作环境,σ和γ对齿轮润滑性能至关重要;随着σ的增大,微凸体接触压力增大,承载区略有增大,油膜厚度和最小油膜厚度增大,而膜厚比却随之减小,因此需合理选择综合表面粗糙度;随着γ的增大,油膜压力的第二压力峰逐渐增大,且向接触中心位置移动;随着γ的增大,微凸体接触压力增大,最小油膜厚度和膜厚比减小;油膜最高温升比随着γ的增大先减小而后增大且在γ=1/3时取得最小值,表明齿轮混合润滑存在最优的粗糙度纹理参数;具有横向粗糙度纹理且γ=1/3时齿轮润滑性能最好;适当增大齿轮的模数、压力角和转速以及减小输入功率均有利于改善齿轮润滑状态。

关键词： 齿轮轴承钢   渗碳   扭转疲劳性能   碳化物   疲劳强度预测  

摘要： 齿轮和轴承是机械设备中的2种关键零件,常因疲劳而断裂失效,其疲劳强度是关键性能指标。通过对4种渗碳层深度BG801齿轮轴承钢的扭转疲劳行为进行研究,明确渗碳齿轮轴承钢的疲劳开裂机制,并在其基础上构建疲劳强度快速评价方法。结果表明:BG801齿轮轴承钢渗碳层组织主要为马氏体和大量呈长条状或椭球状的碳化物;其疲劳开裂由大尺寸碳化物团簇的解理开裂引起,裂纹萌生平面与加载轴向成45°,由正应力主导。据此提出一种快速评价渗碳齿轮轴承钢疲劳强度的方法,可以通过高应力短寿命样品来预测长寿命条件下的疲劳强度。对于本文的研究材料,预测误差在10%左右,且偏于保守。

关键词： 准双曲面齿轮   接触疲劳   载荷谱   疲劳寿命  

摘要： 针对复杂工况下汽车后桥准双曲面齿轮接触疲劳失效问题,采用雨流计数法和Goodman平均应力方程,建立轮齿接触静力学模型,提取接触齿面载荷-时间历程,编制准双曲面齿轮载荷谱;研究基于载荷谱的准双曲面齿轮高周疲劳寿命预测方法,采用有限元方法模拟轮齿在载荷作用下的啮合/接触过程,揭示疲劳损伤准则对齿轮疲劳寿命预测的影响机制。所提方法对指导汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估与预测具有重要意义。