关键词： 联合定位密集网络(CLDN)   变载齿轮箱   故障诊断   特征提取   注意力模块(CAM)  

摘要： 为解决变载齿轮箱故障诊断中因冗余特征而导致的脉冲信号提取难题,提出一种基于注意力模块(CAM)的脉冲特征提取方法。首先,设计联合定位CAM,包括2个阶段:第1阶段使用多层感知机建模通道依赖关系,增强与故障相关的关键通道特征;第2阶段通过卷积层学习与故障相关的信号段,结合2个阶段重新校准特征,聚焦关键脉冲特征;然后,基于CAM构建联合定位密集网络(CLDN)的变载齿轮箱故障特征提取方法,CLDN通过自适应地重新校准每一层的特征,进一步提高对脉冲信号的学习和表征能力;最后,将提取到的特征输入Softmax分类器,验证所提方法的特征提取效果。结果表明:相比于Self-Attention等4种注意力机制,CAM的准确率平均提升3.8%,可实现脉冲特征的准确定位;相比于ResNet34等7种诊断方法,CLDN的准确率提升3.7%~14.6%,显著增强故障特征的提取效果。

关键词： 齿轮传动   摩擦   磨损  

摘要： 齿轮传动过程中摩擦力增大,会导致齿面磨损加剧,啮合间隙、振动和噪声增大,传动效率降低,因此对齿轮传动进行摩擦机理研究是很有必要的。从固体摩擦的现代理论入手,分析了齿轮传动的齿面相对滑动速度、摩擦功耗和传动效率计算公式。阐明了磨损的过程和类型,并从材料选择、表面处理、润滑剂选用等8个方面讨论了控制磨损的措施。

关键词： 齿轮   制造技术   交流会  

摘要： 2024年9月23日,“2024齿轮行业先进制造技术交流会”在株洲成功举行。本次会议由机械工业信息研究院金属加工杂志社和汽车工艺师杂志社联合主办,株洲华锐精密工具股份有限公司(以下简称华锐精密)承办,ANCA中国和马波斯中国作为支持单位参与了此次会议。

关键词： 齿轮   有限元法   小模数   中心距误差   齿轮强度  

摘要： 为探究小模数齿轮中心距误差对轮齿强度的影响,以及标准GB/T 3480—2021对含中心距误差小模数齿轮强度设计的适用性,推导了含中心距误差的重合度系数、齿廓系数与应力修正系数计算公式,建立了含中心距误差的小模数齿轮有限元接触模型,提出有限元接触模型网格密度的验证方法.对2种计算方法得到的不同中心距误差下接触与弯曲应力进行了对比研究,结果表明,接触区域齿廓有限单元宽度不超过Hertz接触半宽的1/3时,齿轮有限元接触计算精度较高;采用标准GB/T 3480—2021校核含中心距误差的小模数齿轮强度,将产生冗余设计;当中心距误差达到1.33%时,接触应力幅值的最大变化为4.23%,而弯曲应力幅值的最大变化达到了16.25%,中心距误差对小模数齿轮弯曲应力的影响比接触应力更为显著.

关键词： 行星齿轮   齿根曲线裂纹   啮合刚度   振动响应   量化分析  

摘要： 针对行星齿轮系统裂纹故障“以直线裂纹代曲线裂纹”的假设,存在简化误差大小、置信区间不确定问题。考虑裂纹扩展过程中裂纹前缘应力场、位移场的奇异性,对裂纹扩展路径精确表达。建立新的齿根裂纹悬臂梁模型,对不同裂纹故障程度量化表征。构建含裂纹故障的行星齿轮动力学参数化模型,分析了太阳轮齿根裂纹故障对行星齿轮系统振动响应及故障特征的影响。结果表明:实际裂纹简化为直线裂纹的可行性范围如下,裂纹全生命周期前75%,直线裂纹的简化误差不超过6.4%;行星齿轮系统对小于50%裂纹故障的响应表现为弱故障,对大于50%裂纹故障的响应表现为强故障。

关键词： 风电机组齿轮箱   状态监测   样本选择   主动学习算法   拉丁超立方体抽样   实例学习算法  

摘要： 风电机组齿轮箱的运行过程是复杂的非线性过程,采用实例学习(IBL)算法建立模型可有效对其进行状态监测。针对实例学习模型对训练数据质量敏感的特点,提出综合考虑多种性质的两步主动学习样本选择方法。首先提出一种基于拉丁超立方体抽样思想的网格划分初始样本选取方法,并基于z-score方法剔除其中的离群点。然后第一步基于信息性和代表性的综合得分选出候选样本来避免离群点影响,第二步基于多样性使第一步的候选样本稀疏化,从而避免冗余点影响。最后,基于指数加权移动平均控制图对实例学习回归模型输出的残差进行分析,并根据故障率对风电机组齿轮箱实现状态监测。利用某风电机组实际故障数据进行验证。结果表明:所提出的方法能选出优质样本,模型精度在验证集上较未改进前有所提升,且运算效率提升约50%,可实现齿轮箱异常的早期预警。

关键词： 减速器   齿轮   啸叫   磨齿   优化  

摘要： 针对某电动汽车在车速50~70 km/h时的异常啸叫问题进行分析与优化。通过梳理电驱动总成减速器齿轮啸叫机理,并对车内噪声数据进行频谱分析和EOL(End of Line,终检下线)数据分析,确定减速器2级齿轮的啮合具有异常噪声。对该异常件进行齿形齿向检测,发现2级大齿轮齿向形貌异常,啮合齿面呈S形。对此,经过逐一排查,确定并调整2级大齿轮磨齿砂轮的修磨频次,有效解决减速器异常啸叫问题。

关键词： 高速动车组   随机森林算法   齿轮修形   齿轮箱   振动优化  

摘要： 动车组齿轮传动过程中存在齿轮啮合冲击,加剧了齿轮箱的振动,影响齿轮箱服役安全。为此,文章在SIMPACK中建立了含有齿轮传动系统的某动车刚柔耦合动力学模型,搭建了SIMPACK-ISIGHT仿真平台,计算了传动齿轮最佳修形参数,研究了其对齿轮箱振动的优化效果。以齿轮箱在动车速度为200 km/h、250 km/h、300 km/h和350 km/h时的振动加速度均方根值为响应进行了试验设计,试验结果表明,齿轮修形参数的变化对齿轮箱垂向振动加速度影响较大,而对横向振动加速度影响较小。基于随机森林算法建立代理模型,采用NSGA-Ⅱ算法调用代理模型进行了齿轮修形参数的寻优计算,将齿轮箱垂向振动加速度均方根值减小量作为优化率,以各速度下优化率的加权平均值为优化目标。优化结果表明:齿轮修形对各速度时的齿轮箱垂向振动加速度均方根值均有所优化,随着速度增加齿轮修形对齿轮箱垂向振动的优化效果逐渐变差。最后,以平均分配权重所得的齿轮修形参数为例,对比齿轮修形前后齿轮箱垂向振动加速度的变化。计算结果表明:在时域上,齿轮修形后各速度时的齿轮箱垂向振动加速度的幅值有所减小;在频域上,齿轮箱各速度时的垂向振动加速度在齿轮啮合频率处的幅值大幅减小,平均减小量为65.01%。

关键词： 核电循环泵   齿轮箱   关键构件   工艺优化   加工工装  

摘要： 人字齿圈作为核电循环泵齿轮箱关键构件,结构复杂,精度要求高,且要求在长时间重载运行条件下具有极高的可靠性和抗疲劳性能,传统加工方法难以保证稳定的品质。本文开展关键构件加工工艺优化研究,设计专用加工工装,配合加工精度保障技术,从而提高成品合格率,降低制造成本。

关键词： 齿轮坯精锻件   余热热处理   等温正火   微观组织   硬度  

摘要： 针对齿轮坯精锻件锻后热处理耗能高、效率低等问题,提出一种利用锻造余热进行等温正火的余热热处理工艺,在保证锻件性能的基础上,减少了热处理时间、节省了能源消耗。基于齿轮坯的尺寸及材料特点,拟定了锻后余热热处理工艺,并使用Deform软件建立了锻后余热热处理有限元模拟模型,研究了热处理过程中锻件的温度、等效应力和微观组织的分布规律。结果表明:热处理过程中,齿轮坯内孔上端面降温速度最快、珠光体含量最高,齿轮坯外圈心部降温速度最慢、珠光体含量最低;在内壁处产生最大等效应力,约为60 MPa。在所制定的锻后余热热处理工艺,可获得合格的微观组织和硬度,大幅减少了等温正火热处理工艺中加热、保温的能源和时间。