关键词： 行星齿轮   裂纹   振动   深度残差收缩网络   深度学习  

摘要： 行星齿轮箱是核电循环泵的重要组成部分,因其工况环境恶劣,长期承受高负荷,易出现齿轮裂纹等故障。裂纹的扩展不仅会影响齿轮的传动性能和结构强度,还可能引发设备损坏,威胁系统的运行安全。因此,实现齿轮裂纹的准确辨识至关重要。 行星齿轮箱内部结构复杂,裂纹辨识难度显著增加。论文针对行星齿轮箱裂纹辨识在低信噪比下诊断准确率较低的问题,提出并实现了一种基于振动信号的行星轮系齿轮裂纹辨识方法。论文主要研究工作是: 1、相关基础理论与方法。分析了行星齿轮箱的基本结构特点、故障类型及形成原因、振动信号传递路径等特性。结合行星轮系振动特性及实测数据,对比分析了短时傅里叶变换(STFT)、小波变换(WT)、格拉姆角场(GASF)和广义S变换(GST)等振动信号图像化方法,确定采用STFT将振动信号图像化。为后续行星轮系裂纹辨识模型/方法提供了理论依据和技术支持。 2、基于振动信号的状态辨识方法。结合振动信号的时序性、关联性和空间特性,以及基于深度学习的图像处理方法,提出了一种基于双通道深度残差收缩神经网络(Double Channel-Deep Residual Shrinkage Network,DC-DRSN)的状态辨识方法。该方法将振动信号转化得到的二维图像作为模型上通道的输入,用以捕捉信号的空间特征;将原始的一维振动信号作为模型下通道的输入,用以保留信号的时间序列特性和全局动态信息;通过DC-DRSN模型的融合层融合上、下通道的特征,以提高状态辨识的准确性。在此基础上,利用美国凯斯西储大学的轴承公用数据集,研究了DC-DRSN模型的优化设计,以及残差收缩模块最佳数量的确定方法,并验证了振动信号图像化方法STFT、基于DC-DRSN模型的状态识别方法的有效性。结果表明:采用STFT作为图像转换方法,相较WT、GASF和GST等其它图像转换方法,辨识准确率更高;基于DC-DRSN模型实现轴承状态辨识,相较DRSN、VGG-16、Google Net和Alex Net-18等模型,其准确性和稳定性更优。 3、基于DC-DRSN开展行星轮系齿轮裂纹辨识试验。首先,依托等比缩小的核电行星齿轮箱试验台,获取了齿轮正常、太阳轮裂纹、行星轮裂纹工况下的振动监测数据。其次,优化了残差收缩模块数量,构建了针对行星轮系齿轮裂纹辨识的DC-DRSN模型。在此基础上,结合行星轮系齿轮正常和裂纹状态下的振动监测数据,验证了基于DC-DRSN模型实现裂纹辨识的有效性。结果表明:采用STFT图像转换方法和基于DC-DRSN模型的状态识别方法,可以实现行星轮系齿轮的裂纹辨识,且在特征提取与分类能力方面同样优于其它方法/模型;4d B噪声条件下,基于DC-DRSN模型的辨识准确率与原模型相比提升了0.55%,相较其他方法至少提升了0.98%。

关键词： 采煤机   齿轮箱   异响分析   故障维护  

摘要： 采煤机齿轮箱长期在复杂工况下运行，易因机械磨损、润滑不良及装配误差等问题引发异响。基于此，分析了采煤机齿轮箱异响分类型及成因，包括机械磨损、润滑系统失效及装配缺陷等，提出相应的解决方法，旨在提升齿轮箱的运行稳定性，为煤矿高效连续生产提供技术参考。

关键词： 高压齿轮泵   结合面密封   故障树分析法(FTA)   变形  

摘要： 【目的】解决高压齿轮泵在外场出现结合面漏油问题，提高高压齿轮泵结合面的密封性能，确保其可靠运行，为相关工程应用提供有效解决方案。【方法】针对结合面漏油故障，运用故障树分析工具查找问题原因。在此基础上，对影响因素进行全面深入的理论分析，构建精确的物理模型，运用ANSYS软件，模拟实际工况下密封端盖的变形情况，分析各因素对密封性能的影响，开展优化试验验证。【结果】确定了密封端盖变形量、密封圈压缩率及结合面密封结构的螺钉紧固方式为影响密封性能的关键因素。通过优化密封结构设计，将密封圈压缩率精准控制在18.1%～27.5%，显著提升了密封效果；提高零件强度，增强了结构稳定性；采用对角/逐步拧紧的螺钉紧固方式，有效减少了结合面的泄漏风险。【结论】成功解决了某高压齿轮泵结合面漏油问题，大幅提高了其密封性能，保证了高压齿轮泵稳定、可靠运行，研究成果对高压齿轮泵的设计优化与实际应用具有重要参考意义。

关键词： Linear transformations  

摘要： For gearboxes, variations in fault characteristics under different operating conditions, susceptibility to noise interference in fault diagnosis, lead to poor generalization and low recognition accuracy of fault diagnosis models. An end-to-end convolutional block attention module-sparse temporal convolutional network with soft thresholding(CBAM-STCN) was proposed for gearbox fault diagnosis. Firstly, the Hilbert transform was employed to convert the gear fault vibration signal into an envelope spectrum signal. Then, this signal was input into the CBAM-STCN fault diagnosis model. The model integrates a hybrid attention mechanism module, the convolutional block attention module (CBAM), which adaptively learns the weights of channel and spatial attention to extract information sensitive to fault features. The embedded soft thresholding function minimizes the discrepancy between the model's output and the original input. Finally, the proposed method was utilized to identify and classify various types of gear faults under two different conditions. The results indicate that the CBAM-STCN model achieves an average accuracy of 98. 95% in intelligent gear fault diagnosis, demonstrating its potential value for gearbox fault diagnosis. © 2025 Beijing Kexue Jishu yu Gongcheng Zazhishe. All rights reserved.

关键词： 齿轮缺陷检测   YOLO定位模型   对抗学习   图卷积网络   跨图匹配推理  

摘要： 针对实际产线环境下齿轮端面缺陷定位检测精度低的问题，提出了一种跨图匹配推理方法．首先，为提升定位模型对不同环境的适应能力，分析对抗机制下的YOLO模型架构，并通过解析图像级特征间的联系，构建逐级特征压缩结构，增强图像级域分类器的鉴别能力．然后，在域分类器与特征层间建立自适应梯度反转层，深入挖掘困难样本信息，增强模型的泛化能力．最后，探究齿轮实例级特征分布特性，基于图卷积网络构建特征图结构，并在定位过程中建立基于对抗机制的图匹配准则，引导模型聚焦域不变特征，实现不同环境下的知识迁移．实验结果表明：与其他方法相比，所提方法实现了更高的齿轮端面缺陷定位检测精度．

关键词： 煤矿采掘机械   齿轮传动系统   高效润滑技术   摩擦磨损   润滑性能  

摘要： 煤矿采掘机械是煤炭开采过程中不可或缺的装备，齿轮传动系统作为其关键部件，性能直接影响采掘机械的整体运行效率和使用寿命。本文通过对煤矿采掘机械齿轮传动系统的润滑需求进行深入分析，提出包括润滑剂选择与改进、润滑方式优化、智能化润滑系统设计以及增强润滑油清洁度与过滤技术在内的多项优化方案。试验结果表明，优化后的润滑技术能够有效提高齿轮传动系统的摩擦磨损性能和润滑性能，延长设备的使用寿命，降低维护成本，为煤矿采掘机械的高效运行提供有力保障。

关键词： 变分模态分解(VME)   最大相关峭度反卷积(MCKD)   风力发电机齿轮箱   故障诊断  

摘要： 在行星级齿轮箱故障诊断方法研究中，通常采用高速轴测点检测中速轴故障信息，所采集的信号中中速轴频率成分易受到高速轴的信息干扰，导致其信噪比较低。通过结合变分模态提取（VME）算法与最大相关峭度反卷积（MCKD）算法，可在抑制原始信号中噪声成分的同时，有效提取中速轴的相关频率成分，从而解决高速轴测点下中速轴相关频率易受其他信号干扰的问题。

关键词： HE工艺技术   工程机械齿轮加工   发展趋势  

摘要： 高效率（HE）工艺技术作为机械工程与微电子技术深度融合的高效加工技术，近年来在计算机技术快速发展的推动下取得显著突破。HE工艺技术已成功应用于工程机械齿轮加工领域，并在机械节能、机械监控及机械施工精度控制等方面发挥了关键作用。本文系统探讨了HE工艺技术在工程机械齿轮加工中的具体应用，并对其未来发展趋势进行展望。