关键词： 风电齿轮箱   行星轮轴承   ROMAX软件  

摘要： 国内外的工程实践表明,在风机齿轮箱的所有零部件中,行星轮轴承是最薄弱的一环。因此,对轴承进行正确分析计算是保证齿轮箱可靠性的重要手段。该文通过Romax强大的齿轮箱轴承分析功能,利用经典的切片分析方法,考虑轴承内外圈的倾斜,滚子凸度等因素,分别建立刚性与柔性的风电齿轮箱行星轮轴承模型,比较轴承的ISO 281及ISO/TS16281寿命及接触应力结果。研究结果表明,柔性模型比刚性模型的轴承载荷更大,且柔性模型上下风向轴承具有更大的偏载。从单列的最大滚子载荷与应力结果中可以看到,柔性模型改变了列间的受力分布,柔性模型比刚性模型的最大滚子应力大,柔性模型的内外圈出现了更大的倾斜。滚子的承载区刚性模型位于滚子中间位置,而柔性模型向滚子端部偏移。在轴承寿命的结果对比中,柔性模型的最低寿命也仅相当于刚性模型的1/2。相比刚性模型,柔性模型具有更高的准确性,但是齿轮箱开发前期刚性模型的计算也有其不可替代的优势。

关键词： 采煤机   齿轮故障诊断   强噪声干扰   频谱平均降噪   相关谱  

摘要： 采煤机摇臂截割部行星齿轮的健康状态直接影响截割效率。针对采煤机截割煤岩过程中受多重冲击引起的强噪声干扰、齿轮结构复杂且传递路径多变导致故障特征难以提取等特点,提出了一种基于频谱平均降噪和相关谱的采煤机行星齿轮故障诊断方法。根据信号频谱分布特征及噪声随机特性,采用频谱平均降噪方法抑制噪声对信号频谱的干扰,获得信号降噪频谱。构建相关谱以建立少样本降噪频谱和多样本降噪频谱的内在联系,减少频谱平均降噪对样本数量的需求。采用一维卷积神经网络(1D CNN)建立相关谱与故障类别之间的精确映射关系,以相关谱为输入、故障类别为输出,实现行星齿轮故障分类识别。在DDS传动系统故障诊断实验台对基于频谱平均降噪和相关谱的采煤机行星齿轮故障诊断方法进行实验验证,结果表明该方法能够增强表征故障特征的关键频率,对正常、断齿、磨损、缺齿和裂纹5种行星齿轮健康状态信号的整体识别率达96%,在信噪比不低于15 dB时可有效、准确地实现齿轮故障诊断。

关键词： 非线性振动   弧齿锥齿轮传动系统   分岔   齿面冲击   径向基函数神经网络  

摘要： 针对含间隙锥齿轮系统动力学特性转迁及其控制问题,提出了基于胞元映射理论的参数解域结构和基于径向基函数神经网络的控制方法。采用集中质量法建立了7自由度弧齿锥齿轮动力学模型,基于胞元映射理论构建了频率和负载参数平面,采用伪不动点延续追踪算法求解了系统的分岔、齿面冲击、脱啮、齿背接触和动载特性转迁规律,分析发现频率和齿面冲击是影响周期分岔的主要因素,随负载增大其脱啮、冲击减弱,动载系数增大。针对平面中系统混沌现象,设计了参数反馈控制器、基于Poincaré截面欧氏距离构造适应度函数,用自适应引力搜索算法对控制器参数进行优化,从而实现了系统混沌、拟周期和周期运动向周期轨道有效控制。

关键词： 齿轮   平稳型故障   冲击型故障   神经网络   剩余使用寿命  

摘要： 齿轮在疲劳退化过程中通常伴有平稳型故障和冲击型故障,这两类故障特征包含了丰富的齿轮退化信息。目前端到端的剩余使用寿命预测方法大多以神经网络提取的语义特征为基础,预测模型的建立与齿轮关联程度较低,物理解释性较差。为此,结合平稳型、冲击型故障振动响应信号模型和卷积神经网络,依据故障信号特征参数生成融合故障先验的时域、角域卷积核,利用神经网络的特征提取能力挖掘振动信号中的平稳型、冲击型故障成分;同时引入注意力机制,抑制噪声、动态捕捉不同故障成分以及不同时刻信号中的退化信息,最后利用模型噪声协方差矩阵实现预测误差的加权优化。仿真和试验结果表明,该方法能有效挖掘原始信号的故障信息,具备较好的物理解释性,且对比传统智能预测方法具有更高的剩余使用寿命预测精度和更好的鲁棒性,验证了所提方法的有效性。

关键词： 减速器   轴承预紧   弧齿锥齿轮   接触印痕   齿隙  

摘要： 尾减速器是直升机传动系统的重要部件,轴承预紧是尾减速器装配的关键环节,直接影响直升机尾旋翼的平稳性、寿命及噪声。根据轴承支撑构型建立预紧螺栓的受力模型,得到螺栓的拧紧力矩及施加在支撑面上的轴向力;基于受力关系建立尾减速器轴承预紧有限元分析模型,根据分析结果提取了锥齿轮副的安装误差,处理得到:弧齿锥齿轮副的齿面间隙随着力矩的增大而减小,印痕位置随着力矩的增大有逐渐向大端移动的趋势;试验结果与有限元计算结果吻合性较强,方法可进一步推广到其他类型减速器中。

关键词： 锥齿轮检验机   SINUMERIK ONE   人机界面   二次开发  

摘要： 锥齿轮综合检验机在传统滚检机的基础上使用数控系统进行高精度控制,具备多项试验功能。为实现检验机各部件协同工作完成试验功能,以及简化操作、提高人机交互体验,对检验机的软件与界面进行了设计与开发。通过分析检验机功能与构成,设计试验程序流程,进而归纳出所需软件界面。使用SINUMERIK ONE数控系统的“Run MyScreens”人机界面开发能力,在数控系统操作软件基础上,开发、嵌入二次开发得到的试验界面,并在检验机上实际运行验证。

关键词： 振动与波   主动振动控制   反激励力   齿轮箱   振动特性   减振降噪  

摘要： 从主动振动控制原理出发,通过改变反激励力的方式研究齿轮箱减振降噪效果。建立齿轮箱系统动力学模型,分析获取轴承支反力,采用有限元方法对齿轮箱进行振动特性分析,并建立箱体振动实验平台,结合有限元分析与实验测试结果确定次级力源布放位置;基于主动振动控制方法,在次级力源上施加不同激励力抑制其振动,分析在不同激励力作用下的减振效果;将获取的箱体表面振动数据作为边界条件导入LMS ***声学软件中计算齿轮箱向外声场辐射的噪声。研究结果表明:施加相位相反、振幅相同的反激励力减振效果最佳,相比于无控制状态平均位移减小0.18mm,施加抑制主导模态的反激励力时降噪效果最佳,在1191Hz处最高降噪量达到50.13dB。

关键词： 多物理场耦合   航空齿轮   薄辐板   车削仿真   变形控制  

摘要： 薄辐板齿轮拥有质量轻、结构与受力相匹配等诸多优点,常应用于航空航天等重要场合。然而,薄辐板齿轮本身的刚度较小,工艺过程复杂且涉及应力场、温度场等多个物理场的耦合作用,难以对其进行精确变形及加工精度的控制与预测。以薄辐板齿轮件为研究对象,针对齿轮辐板的热处理及车削加工工艺过程,建立了零件的工艺参数与其应力场间的映射模型,并通过试验验证了该模型的正确性;基于该模型,分析了不同的工艺参数、工艺路线以及零件的装夹方式等对航空薄辐板齿轮辐板的热处理后车削加工变形的影响,明确并优化了导致零件产生变形的主要因素。

关键词： 核电厂   起重机电动换油工具   提高效率   降低成本  

摘要： 为解决核电厂传统纯手工方式定期更换起重机和核燃料装卸设备齿轮箱油效率低、风险高的问题,研发一套起重机齿轮箱电动换油工具,介绍该换油工具的结构组成、操作方法。分别采用该换油工具和传统纯手工方式进行更换工作,并在工作效率和成本两个方面进行对比分析。结果表明,采用电动换油工具更换齿轮箱油方便快捷,能大幅提高换油效率、降低成本,较传统纯手工方式有明显优势,值得推广。

关键词： 齿轮钢   极值统计分析法   夹杂物   置信区间   预测  

摘要： 极值统计分析法(SEV)被广泛应用于材料相关领域。本文利用SEV法,根据夹杂物分布规律,使用扫描电镜对冒口(M)和水口(S)试样中的夹杂物进行分析,预测齿轮钢锻件中最大夹杂物尺寸。对同一大型锻件不同位置最大夹杂物尺寸进行检测,其中M和S试样检测出的最大夹杂物尺寸分别为34.43μm和32.10μm,预测的最大夹杂物尺寸为47.42μm和56.45μm,95%置信区间分别为5.05和6.29,实测夹杂物尺寸与预测值相近,证明了SEV法的可行性和有效性。