关键词： 双圆弧内齿轮   车齿技术   切削力   螺旋线精度  

摘要： 针对目前双圆弧内齿轮加工难、精度差、效率低的问题,提出了一种采用车齿工艺加工双圆弧内齿轮的方法。根据车齿加工原理,梳理了刀具与工件的相对位置,建立了双圆弧内齿轮车齿加工数学模型;运用Vericut进行双圆弧齿形的成型仿真,验证了车齿加工内齿轮的可行性与准确性;利用Abaqus对车齿过程中的切削力进行仿真计算,获得了加工参数对切削力的影响规律;使用六轴数控机床完成了双圆弧内齿轮的车齿加工,螺旋线精度检测结果符合设计要求。上述研究结果拓展了双圆弧齿轮的加工工艺,提升了内齿轮加工精度和效率,为后期双圆弧内啮合及行星传动奠定了基础。

关键词： 轴向磁通电机   磁齿轮   磁场调制   有限元分析   聚磁式转子结构  

摘要： 在系统介绍轴向磁齿轮复合电机基本工作原理的基础上,提出了一种具有聚磁式转子的轴向磁齿轮复合电机。采用有限元分析方法对复合电机的电磁性能进行了三维数值仿真分析,验证了电机结构的合理性,并详细分析了聚磁式转子结构参数对电机输出转矩与轴向磁拉力的影响,得出转子参数对转子两侧圆周和轴向磁拉力的影响相似,为后续的试验研究提供了理论参考。

关键词： 风电齿轮箱   小波变换   数据增强   Swin Transformer  

摘要： 针对传统故障诊断方法在风电齿轮箱运行故障诊断应用上的不足,提出一种基于小波变换(continuous wavelet transform, CWT)和优化Swin Transformer的风电齿轮箱故障诊断方法。该方法利用小波变换将风电齿轮箱振动信号转换为时频图;使用SuperMix数据增强算法对样本进行扩充;利用迁移学习技术将模型预训练参数用于训练和优化Swin Transformer模型;将训练完成的优化Swin Transformer模型应用于风场实际运维数据进行对比验证,分类准确率达到99.67%。验证结果表明该方法能够有效地实现风电齿轮箱故障诊断,并提高模型的识别准确率。

关键词： 电炉渣   干法粒化   齿轮粒化   渣粒直径  

摘要： 电炉炼钢过程中的副产物熔融电炉渣含有高品位热能.为了有效回收该热能,提出了采用齿轮将熔融电炉渣粒化为渣粒的技术设想,并利用实验的方法研究了不同齿轮结构下熔渣温度、熔渣下落高度、熔渣流量、流股数量和齿轮转速对电炉渣粒平均粒径和粒径分布的影响.结果表明:直齿轮粒化器能够粒化出尺寸更小的电炉渣粒;熔渣流量和齿轮转速是影响电炉渣粒平均粒径的主要因素;随着熔渣流量的增加,渣粒平均粒径呈增大趋势,较大粒径渣粒的占比上升;随着齿轮转速的增加,渣粒平均粒径呈减小趋势,较大粒径渣粒的占比下降;随着流股数量的增加,渣粒的平均粒径和粒径分布几乎不变.

关键词： 行星齿轮箱   故障诊断   胶囊网络   自注意机制   小样本  

摘要： 针对实际工程中行星齿轮箱故障数据有限、诊断准确率不高的问题,提出一种基于自注意机制胶囊网络的故障诊断方法。直接将采集到的行星齿轮箱振动信号作为输入,用首层宽卷积层提取浅层特征,过滤输入中的高频噪声;引入自注意机制关注信号关键特征;再次将所提特征输入胶囊层,进一步提取特征并实现故障分类;采用行星齿轮箱实验平台数据对所提方法进行实验验证。实验结果表明:在样本数量有限的情况下,所提方法仍能取得不错的诊断准确率。

关键词： 振动与波   齿轮传动系统   Floquet乘子   共存吸引子   稳定性  

摘要： 以3自由度齿轮传动系统为研究对象,应用数值仿真方法得到系统的多初值分岔图,结合最大Lyapunov指数(Top Lyapunov Exponent,TLE)分析阻尼系数对系统动力学特性的影响。将数值仿真、延拓打靶法和Floquet特征乘子相结合,延拓追踪共存吸引子的稳定性与分岔。应用胞映射法计算共存吸引子的吸引域,结合分岔图、相图和Poincaré映射图揭示共存吸引子的吸引域随系统参数变化的侵蚀演变过程。结果表明:系统存在周期倍化分岔点和鞍结分岔点之间的距离非常近的现象,鞍结分岔使系统终态在两个不同的周期运动之间跳跃,使周期倍化分岔表现出亚临界特性;共存的周期吸引子主要由鞍结分岔引起;若鞍结分岔发生在概周期运动区间,则会出现周期吸引子与概周期吸引子共存。

关键词： 有轨电车   齿轮箱   卡死   分析   改进  

摘要： 齿轮箱是有轨电车转向架的关键零部件之一,其性能关乎车辆运营安全。文章针对有轨电车齿轮箱卡死故障,按照故障检查、原因分析、方案设计、仿真分析、试验验证过程,开展了齿轮箱拆解检查、润滑油成分检测、齿轮箱结构分析等研究工作,确定了齿轮箱卡死故障的原因为轴承外挡圈微动磨损发展至异常磨损,提出了提高齿轮箱轴承外挡圈耐磨性,增加小端盖压紧量的解决方案;通过有限元仿真分析确定了最小压紧量,并确认最大压紧量下各零部件满足强度要求,经过实物试验验证,原方案的轴承外挡圈发生转动和蓝油磨损,改进后的方案轴承外挡圈未发生转动和磨损,证明了齿轮箱卡死故障解决方案的可行性,并在现车上进行了装车验证,有效解决了齿轮箱卡死故障。文章中的分析方法和改进方案可为有轨电车齿轮箱从业人员提供参考。

关键词： 大重合度组合齿廓   渐开线齿廓非圆齿轮   齿高系数   变位系数   节曲线压力角   变渐开线-变摆线   齿侧间隙  

摘要： 为了解决组合齿廓非圆齿轮增大重合度问题,对组合齿廓非圆齿轮设计方法进行了研究。首先,提出了增大齿高系数,减小节曲线压力角、负变位的组合齿廓非圆齿轮设计方法,对变渐开线-不完全变摆线齿廓展开了大重合度组合齿廓设计,并对大重合度的非圆圆柱齿轮进行了设计;然后,分析了齿高系数、变位系数、节曲线压力角与非圆齿轮渐开线齿廓和变渐开线-不完全变摆线组合齿廓的重合度变化规律,制造了2种增大重合度的组合齿廓非圆齿轮;最后,测量了增大齿高系数和减小节曲线压力角的非齿轮齿侧间隙,并与标准的渐开线齿廓齿侧间隙进行了对比,开展了大重合度组合齿廓非圆齿轮传动比的测量试验,以及承载能力仿真对比分析(主动轮固定,从动轮添加15 N·m扭矩)。研究结果表明:组合齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(减小节曲线压力角0.106 mm,增大齿高系数0.107 mm)明显小于渐开线齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(0.173 mm);大重合度组合齿廓非圆齿轮的试验传动比与理论仿真传动比一致;减小节曲线压力角的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值157.5 MPa)最优,增大齿高系数的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值213.2 MPa)最差。采用增大齿高系数,减小节曲线压力角的组合齿廓非圆齿轮设计方法来实现非圆齿轮的大重合度设计是可行的。

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： 风电齿轮钢   超声波探伤   夹杂物   精炼   CaO-MgO-Al   O   -SiO   18CrNiMo  

摘要： 超声波探伤是大规格风电用齿轮钢的缺陷检测手段之一，而探伤缺陷的出现意味着使用性能的不合格。为了改善风电齿轮钢中超声探伤缺陷频出的问题，探究了这种缺陷的形成原因。通过缺陷观察和精炼过程取样分析，明确了缺陷的类型和形成阶段。再结合热力学计算得出缺陷夹杂物的形成原因，并提出工艺改进措施。结果表明，这些探伤缺陷是由固态的镁铝尖晶石与液态的CaO-MgO-Al2O3-SiO2夹杂物聚集而成的大尺寸夹杂物，且外围附着少量CaS，尺寸为30～100 μm。缺陷夹杂物的主体是CaO-MgO-Al2O3-SiO2夹杂物，而该夹杂物源自VD过程产生的高SiO2含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2夹杂物。分析发现，VD过程钢液中过低的[Al]含量是高SiO2含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2夹杂物形成的根本原因。由于[Al]含量过低，钢液中的[Si]将夹杂物中的Al2O3还原，形成高SiO2含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2夹杂物；随着钢液中[Al]含量重新升高，夹杂物中的SiO2被部分还原，但是仍然有高SiO2含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2夹杂物残留。提高VD过程钢液中的[Al]质量分数至0.010%以上是减少高SiO2含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2夹杂物出现的合理措施，从而达到有效减少风电齿轮钢中探伤缺陷出现率的目的。