关键词： 风电齿轮箱   剩余寿命预测   核熵成分分析   维纳过程   随机森林算法  

摘要： 齿轮箱是风电机组的关键设备,其性能一旦退化至失效状态,会造成严重的安全隐患。为动态掌握齿轮箱的退化过程,提出一种基于核熵成分分析与维纳过程的剩余寿命预测方法。数据预处理时,使用随机森林算法剔除离群点和异常值,并通过皮尔逊算法选取与齿轮箱退化相关度高的多个特征。通过核熵成分分析方法在高维空间中进行主元分析,选取信息保有量较大的主元,达到数据降维的目的。随后,使用维纳过程对风电齿轮箱的剩余寿命进行预测。以河北某风场实际数据为例,结果表明:分别使用3000、4000、5000个点进行预测时,提出方法的预测误差分别为12.72%、10.52%、6.05%,显著优于对比方法。

关键词： 齿轮箱   焊接箱体   精加工   铸件   裂纹   残余应力  

摘要： 为处理大型高精度齿轮箱焊接箱体精加工或成品阶段的铸钢裂纹缺陷,避免因缺陷问题影响交付进度或带来较大经济损失,提出一种小电流多层多道焊、尖锤锤击释放应力、振动去应力修复方法。文中重点从超声波探伤、着色检验、焊接工艺评定、变形检测、硬度检测和应力检测等多维度论证该修复方法的有效性。结果显示,经焊接工艺评定的补焊工艺修复的箱体超声波探伤和着色检验合格,零件未发生变形,且硬度检测、应力检测结果均合格。通过变形检测、应力检测等多维度论证表明,该方法能有效控制变形和残余应力,合理可行,其分析论证及修复方法对类似缺陷的处理有重要的参考价值。

关键词： 中智理论   最近邻算法   粒子群算法   故障诊断   齿轮箱  

摘要： 对齿轮箱振动信号及时准确地进行故障诊断,是降低风机运维成本的关键。基于此,提出了一种基于粒子群优化的中智最近邻算法(PSO-NKNN)。首先,在初始阶段,通过采用小波包分解与重构技术对原始信号进行特征提取,以捕捉信号的能量特征;然后,引入粒子群优化算法对中智最近邻算法进行优化;最后,构建了PSO-NKNN故障诊断模型,并通过QPZZ-Ⅱ平台采集的真实数据进行实验验证。验证结果表明:该方法弥补了中智最近邻算法(NKNN)对“假”隶属度权重分配不确定的缺陷,有效地提高了分类准确度,同时提升了模型的抗噪性。

关键词： 齿轮箱   流固耦合   有效润滑油浓度   综合润滑指数   归一化  

摘要： 为研究机车齿轮箱内部润滑情况、不同因素对内部流场的影响程度,需准确计算齿轮箱浸油润滑中油液的分布。文中基于流固耦合理论,建立机车齿轮箱内部流场的RNG k-ε模型、VOF模型,对浸油润滑齿轮箱进行数值分析,得到准稳态时润滑油分布规律。另外,分析转速、浸油深度、初始油温对齿轮箱内部流场的影响。结果表明,内部油液呈现高速均匀分散分布、低速聚集分布的特点;转速、浸油深度、初始油温的增高,均会引起内部流场有效润滑油浓度的增高,且趋于平缓;在3种因素中,转速的增大对内流场影响最为显著,浸油深度对有效润滑油浓度影响最大,油温对内流场影响最小。对稳态仿真结果归一化处理,得到转速、油量和油温工况的最大综合润滑指数分别为2.48、2.34和2.34,对应转速为1656 rpm、油量为2 h和油温为60℃的工况条件,对齿轮箱浸油润滑提出参考性建议。

关键词： 主动降噪   振动控制   二分法   次级力源   齿轮箱  

摘要： 为解决某家用电器齿轮箱工作时振动响应剧烈、辐射噪声过大的问题,在不影响齿轮箱外部结构尺寸的前提下,文中基于主动控制及二分法原理,利用有限元法与边界元法对次级力源的不同施加位置进行降噪评估。结果表明,将次级力源施加在经二分法所确定的齿轮箱箱体表面处,齿轮箱辐射噪声声压级均值在500Hz~2500Hz频率内为59.619dB,比无控制时降低了8.997dB。这为该类产品的减振降噪研究提供了一定的参考。

关键词： 纯滚动啮合   圆弧齿线   啮合线方程   组合齿廓   啮合性能  

摘要： 研究纯滚动圆弧齿线圆柱齿轮数学模型及啮合性能。该齿轮由纯滚动啮合线参数方程控制的预设齿面接触线来控制轮齿的圆弧曲线形状。全齿面由4控制点控制的端面组合齿廓沿预设齿面接触线扫掠形成。圆弧、渐开线和埃尔米特曲线在控制点光滑连接形成端面全齿廓。建立纯滚动圆弧齿线圆柱齿轮基本设计参数和数学模型,完成齿面接触分析和轮齿应力分析,从接触斑痕、最大应力变化和承载传动误差曲线等方面研究啮合性能,并与纯滚动抛物线齿线圆柱齿轮以及齿面修形的传统渐开线斜齿轮啮合性能进行对比。研究结果表明,本文研究的纯滚动圆弧齿线圆柱齿轮具有与纯滚动抛物线齿线圆柱齿轮相似的接触斑痕、齿根最大弯曲应力、齿面最大接触应力以及承载传动误差幅值。同时,与对照组渐开线斜齿轮相比,具有更低的齿根最大弯曲应力、相近的齿面最大接触应力和更大的承载传动误差幅值。

关键词： 航空发动机   燃油齿轮泵   摩擦润滑   空化   综述  

摘要： 燃油齿轮泵是航空发动机控制系统的核心单元,现阶段我国已掌握燃油齿轮泵自主设计能力,且全面覆盖现有发动机控制系统的基本性能指标,如何进一步提升燃油齿轮泵的寿命及可靠性是行业亟需解决的关键问题。在新一代先进航空发动机中,燃油齿轮泵长期服役在高速、高温、高压、低介质黏度极端工况中,其摩擦副润滑失效以及侧板困油空化极易引发燃油泵故障,是制约航空发动机的安全可靠服役的关键难题。本文归纳了长寿命、高可靠燃油齿轮泵设计亟需解决的关键技术,给出了燃油齿轮泵摩擦副材料、润滑机理建模与测试、困油空化及卸荷槽设计的研究进展,结合燃油齿轮泵实际设计难题和未来技术发展,剖析了上述研究中所面临的挑战及问题,为行业研究人员突破燃油齿轮泵的长寿命、高可靠设计提供了指导方向。

关键词： 减速机   齿轮   振动   异常故障   解决策略  

摘要： 减速机作为现代机械设备中广泛应用的独立闭式传动装置,连接着原动机与工作机,其稳定性和可靠性对整条生产线的运行效率具有至关重要的影响。随着机械设备不断向大型化、复杂化方向发展,减速机的工况愈发复杂,面临的振动故障问题也日益凸显。振动故障不仅加速了设备磨损,缩短了使用寿命,还可能对生产安全及产品质量构成严重威胁。基于此,本文首先概述了减速机振动故障的危害,如设备损坏、生产中断、安全隐患等,接着深入剖析了减速机振动故障的多重成因,最后,针对性地提出了一系列解决策略,旨在为相关行业提供有力的技术支持与参考,助力提升设备维护效率与管理水平。

关键词： 风电齿轮箱   载荷   负载效应  

摘要： 风电齿轮箱是风力发电机中的重要部件之一,若其发生故障则会严重影响风力发电机的疲劳寿命和可靠性。该文对风电齿轮箱的载荷规律分析和负载效应进行了系统的文献综述。介绍了风电齿轮箱不同种类载荷规律的研究方法,特别强调了冲击载荷的重要性,提出了基于实测数据应用信号分析和集成学习方法分离载荷的思路;总结了对风电齿轮箱关键部件疲劳寿命有显著影响的载荷种类及负载效应,为准确设计风电齿轮箱并分析其可靠性提供了参考依据。

关键词： 故障诊断   齿轮   多方法协同   演化监测   高采样频率  

摘要： 针对齿轮故障诊断与演化监测问题,提出一种快捷、有效的协同诊断与预警方法。首先,采用小波变换与相关性准则筛选反映齿轮故障冲击特性较强的共振频带;其次,通过Hilbert变换获取包络解调信号,使用自相关滤除噪声干扰;然后,运用倒频谱将包络信号频谱上的一系列边频谱线简化为单根谱线,获取故障特征;最后,构建预警特征量:倒频谱幅值比(Cepstral Amplitude Ratio,CAR),用于表征故障演化趋势。两组高采样频率公开数据集的分析结果表明:相比于其他典型方法和指标,所提协同诊断法得到的故障特征频率对应的谱峰更加清晰,所提指标可更好反映故障演化趋势。