关键词： 螺旋伞齿轮   螺旋锥齿轮   全回转   承载接触分析(LTCA)  

摘要： 文章详细阐述了7 MW全回转螺旋伞齿轮研制及性能试验关键技术研究。主要包括大功率高扭矩螺旋伞齿轮设计研究、大功率高扭矩螺旋伞齿轮性能试验研究。核心为参照美国齿轮制造商协会(AGMA)等颁布的标准进行齿轮宏观参数优化,利用MASTA等软件进行传递误差、承载接触分析(LTCA)等计算,设计开发螺旋伞齿轮试验箱模拟真实运行环境,建立箱体有限元模型,同时进行箱体模态有限元分析,得到箱体约束模态频率及其对应的固有振型,正常运行工况下不会出现传动轴转频或齿轮副的啮合频率与固有频率合拍的现象,后续将进一步试验验证设计的合理性。

关键词： 齿轮箱   故障诊断   信息融合   状态特征  

摘要： 针对信息不全情况下的齿轮箱混合故障诊断问题,运用自编码器实现齿轮箱状态信息的特征融合,并结合随机森林方法实现齿轮箱混合故障的诊断。通过案例分析验证了应用本方法的齿轮箱故障诊断效果。

关键词： 高速线材   粗轧机   减速机   齿系布局  

摘要： 旨在提高高速线材粗轧机的主减速机组传动效率高速线材粗轧机的主减速机组传动效率。分析了原高速线材粗轧机组主传动结构中减速机分布和工作特征;提出了主传动减速机的改造思路并对比了两种设计方案。改造思路是将原本的一台主电机改为两台,三台减速机和四台齿轮座合并为一台联合减速机。方案将减速机与齿轮座合并,同时减速机输入轴布置在配对齿轮的上方。研究结果表明,改造方案提升额定转速,提升轧制效率;减少了齿轮、轴承及联轴器的使用数量,提升系统稳定性。布局也更为合理,具备更高的实用价值。

关键词： 故障诊断   谐波显著指数   奇异值分解   谐波积频谱   齿轮传动  

摘要： 为有效剥离传动系统齿轮故障信号中的噪声成分,提出基于差分谐波显著指数(Differential Harmonic Significance Index,DHSI)筛选奇异值分量的齿轮故障诊断方法。该方法首先对原始信号构造Hankel矩阵,并对该矩阵进行奇异值分解,然后利用提出的一种新的奇异值突变位置判别指数,即奇异分量的差分谐波显著指数筛选奇异值的个数,并由这些奇异值分量重构信号,得到故障信号的包络谱。应用该方法分析齿轮故障仿真信号以及某型直升机传动系统并车级齿轮掉块故障信号,与基于奇异值差分谱的奇异值分量筛选结果对比表明,基于差分谐波显著指数的奇异值分量筛选能够更好地消除噪声并提取齿轮振动信号中的故障特征。

关键词： 齿轮泵   变工况条件   容积效率   数值模拟  

摘要： 容积效率是反映液压泵性能的重要指标,针对某特种齿轮泵的容积效率影响因素进行分析和试验验证。建立数学模型并通过UG建立齿轮泵内流场仿真模型;导入Pumplinx中进行仿真模拟,分析不同工况条件下负载压力及转速与容积效率的关系。仿真结果表明:当负载压力较小时,油液脉动较小,产生泄漏量较小,负载压力增大时,由于齿轮腔齿间容积压力快速变化,油液产生剧烈波动,内泄漏加剧,导致齿轮泵容积效率降低;当转速较小时,出口处出现吸空,使容积效率降低,随着转速升高,单位时间内容积腔油液流量增大,容积效率随之升高。根据仿真条件进行实际试验,试验结果与仿真结果差值小于5%,表明了仿真分析的正确性。

关键词： 风电   齿轮箱   高强度双头螺柱   断裂失效  

摘要： 某风场风电人员在巡检过程中发现齿轮箱机组高强度螺柱发生断裂现象,本文通过采用直读光谱仪对断裂螺柱进行化学成分分析,采用万能拉力机对断裂螺柱进行力学性能分析,用洛氏硬度计对断裂材料进行硬度分析,采用金相显微镜对断口进行微观组织分析,便用扫描电镜对断口形貌和加工缺陷进行排查分析,通过综合分析排查,并利用有限元仿真技术对有缺陷的螺纹进行模拟仿真,最终将问题定位为一种不常见的,由于螺纹加工折叠缺陷导致的疲劳断裂。

关键词： 故障特征提取   二级行星齿轮箱   加窗振动分离   包络分析   角度补偿同步平均  

摘要： 加窗同步平均克服了行星齿轮传动引起的振动传递路径时变性问题,可有效应用于单级行星齿轮箱齿轮故障特征提取。但二级行星齿轮箱存在两级行星结构共用传动轴引起的振动耦合问题,该方法不易有效提取第一级行星轮的故障特征,为此本文提出一种角度补偿同步平均的二级行星齿轮箱行星轮故障特征的提取方法。通过等角度重采样消除转速波动的影响;采用角度补偿同步平均分离重采样振动中存在的第二级太阳轮的干扰,并通过差运算将其从重采样振动中消除;提取残余振动的包络信号;通过加窗同步平均构建第一级行星轮的合成包络信号,并采用包络同步平均提取第一级行星轮的故障特征。通过二级行星齿轮箱实验台实测信号分析验证,所提方法能够有效地提取第一级行星轮的故障特征。

关键词： 工业加热炉   传动齿轮箱轴承   剩余寿命预测   Gamma分布函数  

摘要： 工业加热炉的传动齿轮箱承担着重要的工作任务,如传递和调节动力、承受相对较大的负载等。为了保证齿轮箱轴承的稳定性和可靠性,需要通过预测轴承的剩余寿命,以及时检测到轴承的健康状况,避免因轴承失效导致的设备故障问题。为此,研究一种工业加热炉传动齿轮箱轴承剩余寿命预测方法。根据单位时间内剩余寿命存在连续性、独立性衰减的特点,计算不同状态轴承特征服从Gamma的密度,根据时间和空间结合最大似然估计法求得轴承计算状态转移概率,得到特征增量值并作为后续预测条件参照。建立基于灰色理论的预测模型描述待预测序列中特征值指数的规律变化,计算每次轴承状态更新的时间间隔,通过一阶线性微分方程计算经过同一时间间隔的累计加成后的灰色作用量值,采用最小二乘积算法求解原始序列与预测序列的剩余寿命灰度残差,实现有效的轴承剩余寿命预测。实验数据证明,所提方法针对齿轮箱轴承的不同状态都能实现高质量预测,具有一定的实用价值。

关键词： 齿轮裂纹   虚拟样机技术   多体动力学模型   ADAMS   振动特性  

摘要： 齿轮传动系统多采用细长轴,轴的柔性以及约束的施加会显著影响系统的动态响应,为了研究含齿轮裂纹故障的两级齿轮传动系统的振动特性,采用虚拟样机技术基于ADAMS分析软件对含齿轮裂纹故障的两级齿轮传动系统建立多体动力学模型,使用柔性支撑替换理想转动约束,分别建立系统的全刚体模型和全柔体模型,研究模型在相同工况下的动态响应,分析柔性轴、柔性齿对含裂纹轮齿的齿轮传动系统振动特性的影响;对健康齿轮传动系统建立多体动力学模型,将健康模型的结果与故障多体动力学模型的结果进行对照分析,探究裂纹对结果的影响。该研究可得到准确的含裂纹齿轮传动系统的振动特性,并验证在齿轮箱轴承处采用柔性支撑分析含裂纹故障的齿轮传动系统的可行性。

关键词： 多源故障分离   共振稀疏分解   最大二阶循环平稳盲解卷积   松鼠算法   行星齿轮箱  

摘要： 针对行星齿轮箱多振源耦合导致故障源辨识困难、较弱故障特征容易被噪声和较强故障特征掩盖,以及由传播路径引起的信号衰减导致的故障特征微弱等问题,提出一种自适应参数优化的共振稀疏分解(RSSD)和最大二阶循环平稳盲解卷积(CYCBD)的行星齿轮箱多故障耦合信号分离及诊断算法。根据轴承和齿轮故障的不同共振属性,用RSSD算法将多故障耦合信号分解为包含齿轮故障特征的高共振分量和主要包含轴承故障特征的低共振分量后,通过CYCBD算法分别对高、低分量进行解卷积,消除传播路径影响和噪声干扰,实现微弱故障特征的增强和提取。特别地,针对RSSD和CYCBD中参数优化困难、依赖人工经验和自适应差等问题,使用基于松鼠算法(SSA)对参数进行自适应优化选取,设计了融合包络谱峭度、自相关函数最大值均方根和特征频率比在内的复合指标作为优化目标。对解卷积后的信号进行包络解调提取故障特征频率,识别不同故障源。通过行星齿轮箱多故障模拟信号和实测信号验证了所提算法的有效性和可行性,进一步地,将所提算法集成在边缘计算设备中,为行星齿轮箱等旋转机械的状态检测诊断及远程运维提供解决方案。