关键词： 滚动轴承   风电轴承   风力发电机组   流变特性   摩擦系数   润滑性  

摘要： 为对比不同类型风电齿轮箱润滑油的流变特性及润滑性能,利用球-盘点接触光干涉润滑油膜与摩擦力测量装置对不同类型润滑油(PAG油、PAO油和矿物油)的膜厚和摩擦系数进行测量,采用光干涉法测定了润滑油的黏压系数,并分析不同滑滚比和卷吸速度下润滑油摩擦系数的变化规律,结合最小膜厚明确了润滑状态与热效应机制,对比不同类型润滑油斯特里贝克曲线中摩擦系数的变化,分析其润滑性能优劣。结果表明:PAO油和PAG油动力黏度较小,受热效应的影响较小,矿物油受热效应影响最大;PAG油在较低载荷时几乎没有极限剪应力阶段,具有更好的剪切性能;相同工况下,PAG油的摩擦系数最小,润滑性能优于PAO油。

关键词： 滑动轴承   风电轴承   脱黏   数值模拟   超声检测  

摘要： 为了解决铜-钢双金属浇铸成型工件在界面处出现的脱黏缺陷问题,以风电齿轮箱滑动轴承为研究对象,利用Comsol Multiphysics有限元软件建立了双金属浇铸成型工件超声检测仿真模型并进行数值模拟,分析超声波在不同缺陷尺寸下的传播特性;通过接触式超声检测试验和水浸超声检测试验分析了缺陷波振幅与缺陷尺寸的关系,并对缺陷进行定量表征。结果表明:缺陷波及底波的振幅变化均与缺陷尺寸存在线性关系,C扫描成像能够检测缺陷的相对位置及大小,仿真与试验结果具有良好的一致性。

关键词： 变双曲圆弧齿线圆柱齿轮   接触疲劳裂纹   裂纹扩展   XFEM仿真   应力强度因子  

摘要： 为探明变双曲圆弧齿线(Variable hyperbolic circular-arc-tooth-trace,VH-CATT)圆柱齿轮接触疲劳裂纹的扩展机制，指导齿轮的设计优化，降低裂纹扩展速度，基于齿轮曲率特性，建立了VH-CATT圆柱齿轮接触椭圆数值计算模型，通过有限元法和数值计算法，分析了齿面椭圆接触轨迹，确定了齿轮易萌生裂纹的危险位置。针对裂纹运用扩展有限元(Extendedfinite element method, XFEM)的分析方法，研究了VH-CATT圆柱齿轮接触疲劳裂纹的扩展规律。通过建立VH-CATT圆柱齿轮应力强度因子分析模型，分析了模数、齿线半径及裂纹预置角对I型应力强度因子的影响规律。结果表明，长裂纹扩展阶段，齿轮模数越大，裂纹在齿宽和齿芯方向的应力强度因子越大；齿线半径较大时，能够有效减小长裂纹扩展阶段裂纹前缘的应力强度因子；裂纹预置角较大时，朝齿宽及齿芯方向的应力强度因子也随之变大。

关键词： 航空齿轮   胶合试验   PVT极限   抗胶合设计   表面处理  

摘要： 高温、高速、重载下发生的齿轮胶合会严重影响航空发动机等装备的服役性能。目前面向我国“材料-工艺-滑油”环境的航空齿轮胶合承载能力试验基础数据缺失，综合考虑“材料-工艺-滑油”组合的抗胶合主动设计方法不足。开展了21组不同“材料-工艺-滑油”组合的齿轮胶合承载能力试验，包含9310、18Cr2Ni4WA、16Cr3NiWMoVNbE等材料，磨削、喷丸、微粒喷丸、二次喷丸、光整、二次喷丸+光整等工艺及4450、555、4106、4010、2197、387、560、Mobil jetoilII等润滑油。基于PVT极限（齿轮接触压力P、滑动速度V和滑油温度T）计算了不同组合下的齿轮胶合承载能力，探究了材料、工艺、润滑等因素对齿轮胶合承载能力的影响规律。结果表明16Cr3NiWMoVNbE光整齿轮与555滑油组合具有最高的抗胶合性能，其胶合承载能力达39721 MPa·（m/s）0.51·℃0.45。添加剂类型、润滑剂黏度与表面粗糙度为影响齿轮胶合承载能力的三个主要因素，分别占比28.7%、23.6%、14.9%。通过OLS（ordinary least squares）线性回归方法拟合了航空齿轮胶合承载能力预测公式，与试验结果对比的平均误差仅为4.99%，为齿轮抗胶合主动设计提供了理论支撑。

关键词： 变转速工况   齿轮动力学模型   能量法   特征评估  

摘要： 为了提高损伤程度识别精度，提出变转速工况下齿轮裂缝损伤程度识别方法。建立齿轮动力学模型获取齿轮在变转速工况下的动态响应，采用能量法求出齿轮裂缝损伤状态下的时变啮合刚度，以便对不同损伤程度展开响应分析；根据分析结果计算出表征齿轮裂缝损伤程度的故障频带幅值和啮合频率幅值特征，根据关联性和一致性评价准则对其展开评估，验证其对于齿轮裂缝损伤程度识别的重要性；引入集成学习策略改进SVM，将故障频带幅值与时变啮合刚度作为模型的输入，集成模型将综合多个基础模型的输出结果，得到最终的齿轮裂缝损伤程度分类识别结果。仿真实验结果表明，所提方法能够有效提高齿轮裂缝损伤程度识别精度。

关键词： 印刷装备   齿轮系统   动力学建模   优化设计  

摘要： 目的 齿轮系统作为印刷装备核心子系统之一，其优化设计直接影响着印刷装备的动态特性，进而对印品质量产生重要影响，因此，亟需对其研究进展进行综述。方法 通过文献综述法，梳理总结印刷装备齿轮系统动力学建模方法、优化设计以及动态特性及其与印品质量之间的关系等方面的研究成果，归纳概括了各研究方法及其适应性，并展望了未来研究方向。结果 当前研究对印刷装备复杂齿轮系统精细化动力学建模方法及运行稳定性分析研究相对匮乏；对印刷装备齿轮传动系统、执行系统、结构系统动力学建模与优化设计中的耦合作用研究相对较少；对印刷装备复杂齿轮系统的动态特性与印品质量指标之间的关系规律研究相对缺乏，这些将成为未来的研究重点。结论 高精度多物理场仿真技术有望进一步对印刷装备齿轮系统进行精细化、复杂性建模；拓扑优化算法可以满足印刷装备齿轮系统高稳定性、高耦合性优化设计的需求；深度学习方法能够挖掘动态特性与印品质量评价指标关联规律。本研究可为高端印刷装备关键自主可控技术研发攻关提供支撑。

关键词： 交通工程   齿轮箱振动加速度   信号仿真   小波包奇异谱熵   LVQ神经网络聚类   性能退化评估  

摘要： 为研究齿轮箱轴承性能退化评估，首先，根据高速列车齿轮箱轴承与齿轮的相关数据，对齿轮箱轴承仿真振动信号训练样本进行小波包分解并计算小波包奇异谱熵构成特征向量，输入到学习向量量化（learning vector quantization，简称LVQ）神经网络聚类模型中，建立性能退化评估模型；其次，将测试样本按同样的方式提取特征向量，输入到建立好的模型中评估轴承性能退化状态；然后，选取轴承全寿命疲劳试验进行分析，并选择特征优选和模糊C均值聚类算法进行对比；最后，根据LVQ神经网络聚类算法确定训练样本中正常状态和失效状态的聚类中心，建立性能退化评估模型。结果表明：将小波包奇异谱熵和LVQ神经网络聚类算法相结合，能较好区分齿轮箱轴承不同的退化状态，准确表现轴承性能退化曲线；通过隶属度函数计算隶属度作为性能退化评价指标，可以对性能退化状态进行定量表征；通过对时域指标和频域指标特征优选进行对比，验证了本研究方法更加有效，对早期退化更敏感，能及时发现早期退化并且能对退化程度进行准确评估。

关键词： 直齿轮   啮合刚度   安装误差   齿面摩擦   动力学响应  

摘要： 为探究安装误差和齿面摩擦共同作用下直齿轮副啮合和动力学演化规律，采用直齿轮副几何关系分析与能量法相结合的方法，研究了安装误差和齿面摩擦对直齿轮副啮合的影响；基于集中质量法建立了直齿圆柱齿轮副6自由度弯扭耦合振动模型，通过龙格-库塔法求解获得了表征系统啮合行为及动力学响应的数值解。分析表明，直齿轮副啮合刚度幅值随齿面摩擦因数的增加而降低。同时，仿真结果表明，适当地调整直齿轮副安装情况和合理的齿面摩擦因数，可以改善直齿轮副传动精度和振动情况。结果可为开展系统误差影响下直齿轮传动系统的动力学研究提供参考。