关键词： 离心压缩机   齿轮箱   压力平衡系统   泄漏   阶梯密封  

摘要： 综合考虑气动部件、密封组件、齿轮传动、透气组件等的参数和特性,对离心压缩机齿轮箱的腔压平衡系统和参数的影响特性进行分析与试验研究。分析保持内腔压力平衡的结构,设计内腔压力平衡系统的试验方案,研究压缩机各参数变化对齿轮箱内腔压力、压力平衡孔处压力、润滑油泄漏、透气帽滤芯寿命的影响,对压缩机低压大流量工况时出气带油的原因进行分析。结果表明:内腔压力受压缩机流量和出口压力、气封结构及参数、压力平衡孔面积、油封结构及参数、透气帽滤芯等因素的影响;内腔压力随压缩机出口压力和透气帽滤芯含油率的降低而降低,出口压力过低时会出现压缩机出气带油;相比直密封结构,阶梯密封结构具有更优的密封效果,能够降低齿轮箱内腔压力至少13.7%,且能够使压缩机在低出口压力下运行的适应能力提高20%;压力平衡孔面积对齿轮箱腔压和透气帽滤芯使用寿命的影响较大,压缩机设计时应尽量选取较大的压力平衡孔面积。

关键词： 齿轮箱   轴承   润滑   工业齿轮油  

摘要： 轴承作为工业齿轮箱的关键零部件,对于机械设备的正常运转至关重要。文章从轴承结构、失效形式、选用原则和轴承润滑要求及评价等方面介绍了轴承的基本概况,同时阐明了轴承的发展趋势,并结合轴承润滑需求和FE-8轴承试验评价了工业齿轮油的轴承保护性能。结果表明满足最新抗微点蚀规格的L-CKSMP工业齿轮油具备优异的轴承保护性能,有助于延长轴承寿命。

关键词： 故障诊断   小样本   二维卷积神经网络   小波变换  

摘要： 针对齿轮设备运维过程中故障信号较少的情况,提出一种将离散小波变换(DWT)与二维卷积神经网络(2D-CNN)相结合的故障识别方法。该方法通过将少量信号经卷积神经网络得到的分类标签与信号的小波能量进行权值分配,实现对齿轮的故障识别。为了充分获取小样本中的信息来训练神经网络,利用离散小波分解、图像变换和Markov变迁场方法对样本信号进行增量和转换。通过验证齿轮箱数据集得到96%的训练准确率和87.5%的分类准确率,同时通过消融实验和对比实验证明,该方法可以有效克服小样本数据中的噪声干扰,使数据得到增强,在齿轮故障识别中具有很好的现实意义。

关键词： 弯曲疲劳   硬化层深度   风电齿轮   对比试验  

摘要： 【目的】风力发电机的运行工况复杂多变,对齿轮的承载能力和使用寿命提出了更高的要求。研究不同硬化层深度对风电齿轮弯曲疲劳强度的影响,以期为风电齿轮的设计、制造和热处理工艺的优化提供设计依据和试验支持。【方法】基于国家标准GB/T 14230—2021的设计要求,对硬化层深度有显著差异的两种风电行星轮开展弯曲疲劳对比试验;通过肖维勒准则对试验数据进行可疑数据点的剔除,采用成组对比法和t检验法对数据进行分析,并对试验试样进行解剖,分析验证了两种齿轮的热处理质量。【结果】结果表明,在热处理质量相当的条件下,硬化层深度较大的齿轮在高、低应力级别下的弯曲疲劳强度均显著高于硬化层深度较小的齿轮。

关键词： 齿轮箱   故障诊断   定性分析   定量分析  

摘要： 齿轮箱是工程机械高端装备的核心部件,其故障检测与诊断技术一直受到学术界的广泛关注。文章探讨了齿轮箱故障诊断领域定性与定量分析方法的应用策略,包括基于图论、专家系统及解析模型等传统方法,并重点关注了人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)、卷积神经网络(CNN)、图神经网络(GNN)等机器学习模型在故障诊断中的优势与挑战;指出了当前方法在可解释性及对非平稳工况适应性方面的不足,并展望了未来的发展趋势,强调提升模型可解释性、增强其对复杂工作条件的适应能力等关键方向,为齿轮箱智能诊断技术的发展提供了有益参考。

关键词： 静力学分析   模态分析   谐响应分析   固有频率   振幅  

摘要： 【目的】优化机床立柱静态和动态性能,提升机床加工精度,延长使用寿命。【方法】以H150G数控螺旋锥齿轮加工机床的立柱为例,采用静力学分析、模态分析和谐响应分析,研究了岩基聚合、铸铁(HT250)、花岗岩3种材料下数控螺旋锥齿轮加工机床立柱的静态和动态特性。【结果】1)在相同静刚度条件下,岩基聚合材料机床立柱的结构重量显著低于铸铁材料(HT250)和花岗岩材料;2)岩基聚合材料机床立柱的各阶固有频率(均大于300 Hz)明显高于铸铁材料(HT250)和花岗岩材料机床立柱的各阶固有频率;3)动态响应方面,在X轴、Y轴和Z轴方向上,岩基聚合材料相比铸铁材料(HT250)机床立柱的最大响应振幅分别降低了51.89%、17.26%、17.42%,相比花岗岩材料机床立柱的最大响应振幅分别降低了70.52%、48.09%、48.60%。【结论】岩基聚合材料作为机床立柱的制造材料具有良好的力学性能和抗振能力,为机床的稳定性和加工精度提供更可靠的保障。本研究可为后续数控螺旋锥齿轮加工机床的轻量化和高性能设计提供有效的解决方案。

关键词： 风力发电机   齿轮箱   故障诊断   深度学习   图注意力网络   过拟合  

摘要： 针对现有深度学习方法在风力发电机齿轮箱故障诊断方面的特征提取和样本相似性建模局限性,提出一种多种距离度量下残差连接的图注意力网络(ResGAT)。该方法构建全连接图以生成邻接矩阵,并结合多种距离度量方法,充分挖掘样本之间的相似性。利用图注意力网络进行节点特征聚合,结合残差连接以减轻模型梯度消失风险。进一步地,在Adam优化器中融入L2正则化及偏置校正,以降低过拟合问题。实验结果显示,ResGAT方法在WT-Planetary gearbox dataset齿轮箱数据集上能有效提取样本间相似性,并在风力发电机齿轮箱故障诊断上展现出优异性能。

关键词： 17CrNiMo6钢   变速器半轴齿轮   齿根缺陷   应力集中   失效分析  

摘要： 为提高差速器半轴齿轮的抗疲劳性能与服役寿命,针对齿轮齿根断裂失效问题进行原因分析和工艺优化。通过静扭强度实验、可靠性实验及冲击实验发现,齿根断裂失效原因为齿根折叠缺陷导致应力集中。结合ANSYS应力仿真与金相分析,提出了模具优化方案,保持温锻模圆角半径与冷整形模圆角半径参数一致,降低了齿根缺陷深度;创新齿轮结构设计,采用封闭齿轮大端、齿根倒圆角以及提高齿轮背椎壁厚等措施。实验验证结果表明,优化后齿根处的折叠缺陷深度在0.02 mm以内,有效改善了齿根缺陷,提高了半轴齿轮的齿根弯曲强度和抗疲劳性能。

关键词： 圆柱齿轮   变齿厚轧轮   轴向滚轧   最小变位系数   齿数  

摘要： 为解决轴向滚轧成形过程中传统轧轮存在的分齿滑动大、材料流动困难、受力条件差等问题,首先,推导变齿厚轧轮切入段、精整段以及退出段齿廓方程,确定变齿厚轧轮切入段最小变位系数求解方法;然后,结合具体实例对圆柱齿轮轴向滚轧渐变成形过程进行有限元模拟,分析成形过程中工件应力、应变分布以及材料流动规律;最后,借助自制圆柱齿轮轴向滚轧成形平台开展不同齿数工件成形实验。结果表明:工件和变齿厚轧轮小端不干涉的切入段最小变位系数为-1.32,滚轧过程中越接近工件表面材料的流线变形越大,且每个齿廓左侧金属流线变化程度大于右侧;变齿厚轧轮在接触均匀性、材料流动速度以及受力条件等方面均优于传统轧轮。此外,齿数z′_(1)=42、46和50的工件齿厚、齿顶圆半径和齿根圆半径平均值最大误差分别为+0.010、-0.250和+0.0413 mm,与数值模拟预测结果较为吻合,验证了该工艺的可靠性和实用性。

关键词： ANSYS   驱动桥   齿轮副   应力分析  

摘要： 文章根据客车驱动桥的设计需要,对该驱动桥的相关技术现状与发展趋势进行阐述,并利用有限元分析工具ANSYS Workbench对驱动桥中的齿轮副进行力学分析,主要分析高低速齿轮副在不同工作条件下的应力云图。分析结果显示,高速齿轮副的最大接触应力值为169.46MPa、低速齿轮副的最大接触应力值为600.69MPa,参考驱动桥设计规范的要求,小于材料的屈服极限,再依据驱动桥设计规范的要求,验证驱动桥的设计及用料合理,保证驱动桥的可靠使用。