关键词： 压力脉动   流量脉动   串联齿轮泵   变相位角   振动抑制  

摘要： 针对大流量串联泵存在的压力脉动与振动冲击问题,提出串联外啮合齿轮泵变相位角的减振降噪方法,推导出串联外啮合齿轮泵的瞬时流量及脉动不均匀系数的数学方程,理论分析串联外啮合齿轮泵不同相位角的瞬时流量脉动,分析变相位角时脉动不均匀系数的变化规律,并推导流量脉动与压力脉动的关系。针对实际相位差为0°和20°的串联泵,在串联泵出口处设置了双节流阀的负载来获得不同工况的压力脉动。推导出的压力脉动与试验值吻合,压力脉动是由一系列i次谐波组成的,频率与流量脉动相同,但振幅和相位与流量脉动不同。且试验测得20°相位角串联泵的压力脉动率比0°的降低了34.05%,20°相位角串联泵可以降低0°相位角时大部分频率下的振动幅值。串联泵变相位角可以降低流体脉动导致的振动幅值,且变相位角并未对串联泵的出口流量带来影响。

关键词： 钢丝绳   换绳车   同步齿轮   转矩特性  

摘要： 针对当前矿用提升钢丝绳换绳车出现的两链轮速度不同步引起的问题,提出在链轮轴上加装一对同步齿轮的方法,分析同步齿轮受到转矩波动时对其啮合特性的影响。首先,进行静强度分析,结合赫兹理论进行对比验证;然后,考虑液压马达输出转矩波动,设置3种不同的波动系数。结果表明:齿轮接触面所受接触压力随所受转矩变化而变化,转矩波动越大,齿轮面接触压力波动也越大;齿轮齿面与齿根面的最大等效应力变化趋势,基本与恒定转矩时的最大等效应力变化趋势一致,但是其最大等效应力的幅值,会随转矩波动的增大而变大。

关键词： 马达   非圆齿轮   双圆弧   节曲线   排量  

摘要： 非圆行星齿轮马达具有容积效率高、密封性良好、传递扭矩大等优势,可应用于井下机械和食品机械等领域。根据几何关系推导圆弧-圆弧型(双圆弧型)节曲线参数所需满足的弧长条件、传动条件与约束条件,建立并求解内齿圈与太阳轮节曲线非线性规划模型。在分析非圆行星齿轮马达进排液规律的基础上,确定不同太阳轮旋转角度下各容腔进排液的周期变化规律。通过面积拟合法与图解法求解马达最大与最小容腔面积,确定马达理论排量。非圆行星齿轮马达试验测试结果表明,试验法与理论计算法确定的马达实际流量随转速变化的趋势基本一致,最大误差仅为9.57%,验证了双圆弧型节曲线马达理论排量模型的正确性,可为进一步探索非圆行星齿轮马达优化设计提供参考。

关键词： 齿轮泵   轴向泄漏   径向泄漏   间隙优化   间隙补偿  

摘要： 在高压状态下,齿轮泵内部间隙增大会加剧泵内泄漏,严重影响其容积效率。首先介绍轴向间隙和径向间隙是造成泵内泄漏的2条主要途径,分析2种间隙内液体泄漏量与间隙值的数学模型。接着介绍轴向间隙的主要影响因素包括:齿轮轴挠度变形、齿轮轴偏心和泵体磨损与结构变形;而径向间隙主要被齿轮泵端盖变形和多物理场耦合作用所影响。为了控制泵内间隙泄漏量,总结了优化和控制内部间隙的研究内容。最后指出了齿轮泵间隙的局部大小变化,对研究泵的流量特性和内部结构设计有重要的参考意义。

关键词： 磨床立柱   拓扑优化   结构仿生   尺寸优化   响应面模型遗传算法   性能仿真  

摘要： 针对摆线轮成形磨床立柱优化过程中的复杂性,提出一种综合拓扑优化、结构仿生、尺寸优化的多级多目标优化设计方法,实现了立柱质量、一阶固有频率、最大应力及变形位移综合目标优化。以应变能最小为目标函数,以体积分数为约束,采用拓扑优化设计方法,确定了复杂载荷下摆线轮成形磨床立柱材料的最佳分布。以王莲叶脉和芭蕉叶柄为仿生目标,采用结构仿生优化设计方法,在立柱内部仿生空间设计仿生筋板,最大限度提升立柱整体性能。采用响应面模型遗传算法对立柱内部复杂结构尺寸进行优化,得到尺寸最优解。结果表明:在受载相同的情况下,优化后的立柱质量减轻18.4%,立柱最大应力减少23.6%,变形位移减少0.6%,一阶固有频率有所提升。

关键词： 马尔科夫变迁场(MTF)   Swin Transformer   风机齿轮箱   故障诊断  

摘要： 针对风机齿轮箱实际工况复杂多变及含有强噪声,传统故障诊断方法对风机齿轮箱故障诊断识别准确率较低的问题,文章提出了MTF-Swin Transformer风机齿轮箱故障诊断模型。首先,采用马尔科夫变迁场(MTF)图形编码方法将原始一维振动时序信号转化为具有关联时间信息的二维特征图谱;然后,将特征图谱作为Swin Transformer模型的输入,基于自注意力机制进行自动特征提取;最后,实现对不同故障类型的分类。仿真结果表明,该方法对齿轮箱故障诊断准确率达到了99.48%,证明了该方法的有效性和优越性。

关键词： 电动汽车减速器   三维建模   有限元分析  

摘要： 减速器是电动汽车的一级重要传动装置,其经受的扭矩也是最大的,其强度和结构至关重要,因此对其结构的设计要科学合理。文章利用SolidWorks软件建立了二级减速器三维实体模型,抽取了二级齿轮减速器齿轮系模型以.x_t格式导入到ANSYS软件中进行网格划分,利用Workbench平台对电动汽车二级减速器的齿轮系进行有限元计算,得到了该齿轮系的变形和应力云图,分析其受力是否满足厂家要求。

关键词： 齿轮箱   飞溅润滑   薄膜流动   油膜厚度   功率损失  

摘要： 为了分析动车组齿轮箱的润滑机理,以某型螺旋锥齿轮传动齿轮箱为研究对象,运用移动粒子半隐式(MPS)法建立高精度的流场仿真模型.引入薄膜流动模型,对无滑移壁面边界条件进行改进,使移动粒子半隐式法具有预测液膜流动特性的功能.研究输入齿轮转速、初始润滑油量对箱体内壁和齿轮表面的润滑油覆盖率、油膜分布特性及功率损失的影响.结果表明,箱体内壁面的润滑油覆盖率和液膜厚度主要受润滑油飞溅效应的影响,齿轮表面受到润滑油飞溅效应和自身运动的共同影响.功率损失分析显示,功率损失与输入齿轮转速和初始润滑油油量均呈正相关关系,对高转速更敏感.对箱体结构进行改进,消除箱体凸台,扩大与输出齿轮的距离,该措施可以显著改善齿轮箱的润滑条件.

关键词： 齿轮箱   变分模态分解   深度卷积神经网络   健康识别  

摘要： 齿轮箱为许多机械设备的重要传动部件,其健康运行状态识别对于设备稳定运行、安全运转等具有非常重要的意义。为准确地评价齿轮箱的健康状态,提出一种基于深度卷积神经网络的齿轮箱健康状态识别方法。本文首先采用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)与小波阈值(Wavelet Threshold,WT)结合的方式对采集的齿轮箱振动信号进行降噪。其次,对降噪后的信号进行线性及非线性特征提取。最后,采用深度卷积神经网络(Deep Convolutional Neural Network,DCNN)建立齿轮箱的健康状态识别模型。实验结果表明,所提方法对齿轮箱健康状态的正确识别率达到97.5%以上。

关键词： 弱刚性   激光测振   齿轮传动   齿轮测试台  

摘要： 为了对齿轮传动系统进行更加深入、细致的研究,根据弱刚性齿轮传动轴的振动特点,提出将高精度激光位移传感器用于传动轴的振动测量,研制了一台用于测试弱刚性齿轮传动系统的齿轮测试台,针对弱刚性齿轮传动开展了不同工况条件下振动测试研究。根据弱刚性齿轮传动临界转速较低的特性,对由齿轮和轴组成的转子进行模态分析,得到转子的固有频率,计算了可能引发转子共振的电动机转速;并通过恒载变速试验与恒速变载试验进行了验证。结果表明,该系统在电动机转速为219.69 r/min左右时会到达转子的共振频率;分析数据发现,轴的振动幅值在一定范围内对载荷的响应成线性关系而受转速的影响并不显著。最后,对测试台进行重复性试验,验证了该设备的可靠性与稳定性。