关键词： 齿轮修形   传递误差   MASTA   正态分布  

摘要： 针对目前齿轮修形仿真仅考虑传递误差最优解的问题,以某款新能源减速器的设计数据为基础,在MASTA中搭建了包含有限元的系统模型,结合仿真和经验公式提出了一种考虑加工公差的快速修形仿真方法。根据经验公式及加工能力制定齿形及齿向鼓形量的设计值及公差,利用软件仿真对压力角、螺旋角修形进行全因子分析,从而得到满足传递误差设计标准下的齿形齿向公差范围。然后按正态分布随机产生修形参数,对设计公差范围进行仿真校核,验证了修形范围的有效性,为减速器修形设计提供新思路。

关键词： 脉动血流发生器   非圆齿轮   模态分析   固有频率  

摘要： 为进一步验证新型脉动血流发生器驱动机构的性能,对脉动血流发生器非圆齿轮—曲柄滑块式驱动机构中的非圆齿轮副进行模态分析。利用编制的可视化设计平台和Solid Works的三维建模软件获得非圆齿轮副三维实体模型,在研究齿轮模态振动理论的基础上,利用COMSOL软件得到主、从动非圆齿轮前6阶固有频率及其模态振型。结果表明:脉动血流发生器的工作频率远低于所设计非圆齿轮副的固有频率;非圆齿轮副前6阶固有频率随阶数的增加而增大,呈正相关性,为后续脉动血流发生器样机试制及优化提供理论依据。

关键词： 齿轮   可靠性优化   改进响应面   有限元  

摘要： 为解决传统齿轮可靠性优化流程中引入的安全系数无法准确的反映齿轮可靠性水平以及在分析过程中无法找到各参数影响程度的问题,提出一种基于改进响应面与有限元相结合的可靠性优化分析方法。首先,采用改进响应面方法获取实验设计点,通过有限元软件获取实验数据建立设计矩阵;其次,通过MATLAB建立改进响应面方程,分析方程拟合优度;最后,将实验数据导入可靠性仿真模块进行可靠性优化仿真,通过拉丁超立方抽样得到齿轮可靠度。实验结果表明,改进响应面方程与传统响应面方程误差相当。优化后的齿轮结构可靠度相比优化前提高了6.35%,优化后最大等效应力降低了6.81%,质量降低了2.12%。改进响应面与有限元结合的方法可靠性优化效果最佳。

关键词： 大平面   机车齿轮箱   铸造工艺   CAE分析  

摘要： 本文针对轨道交通用机车齿轮箱体技术要求及工艺难点进行了分析,并通过CAE软件优化了造型和熔炼工艺,经箱体材料及实物试验,开发了一种适用于大平面机车齿轮箱体的铸造工艺。

关键词： 减速器   齿面修形   接触应力   接触斑点   传递误差   振动噪声  

摘要： 为了优化某大速比减速器斜齿圆柱齿轮传动系统的振动噪声水平,通过MASTA对其一、二级齿轮传动进行啮合及振动噪声仿真分析,发现存在偏载、应力集中、振动噪声较大等问题,存在较大的传递误差。以减小传递误差与齿面接触应力为目标,进行齿面修形优化设计,建立齿面修形优化模型并求解,采用MASTA对修形后模型进行分析,并对其样机进行噪声试验,验证齿面修形的有效性。结果显示:MASTA分析结果符合理论分析,仿真方法准确,修形后齿轮的接触应力和传递误差均明显减小,接触斑点分布均匀,振动噪声明显降低,且一级齿轮传动比二级齿轮传动效果更明显。可见此优化设计方案对减速器减振降噪具有较好的效果,为此类减速器齿轮设计提供理论参考。

关键词： 齿轮箱   风电机组   故障诊断   振动监测  

摘要： 齿轮箱作为风电机组关键部件,由于运行环境以及工况的复杂性,易出现故障,严重威胁机组安全稳定运行。因此,对齿轮箱进行故障诊断对确保风电机组稳定运行具有重要意义。在介绍齿轮箱结构特点、故障模式、振动监测的基础上,结合齿轮箱结构特点,给出齿轮与轴承故障特征频率的计算方法。同时采用希尔伯特变换与倒谱分析相结合的方法对齿轮箱振动数据进行分析,提取故障特征频率。经实例验证,该方法能够准确得到齿轮箱故障频率的同时定位齿轮箱故障,实现风电机组齿轮箱的故障诊断。

关键词： 少齿数齿轮   齿轮副   创新实践  

摘要： 创新实践教育主要强调学生在学习过程中主动探索、动手实践、合作交流,从而培养学生的创新思维、团队协作、解决问题和批判性思考等能力,将课程思政的理念创新实践教学中,有助于落实立德树人的教育理念。以创新实践课程“少齿数齿轮的设计与分析”为研究对象,对少齿数齿轮副进行了优化设计、参数化建模及瞬态强度分析,阐述了如何融入课程思政元素,分析了教学效果,为卓越工程师视域下的工程训练课创新实践教育教学改革提供有益借鉴。

关键词： 机械传动   双渐开线齿轮   齿廓磨损   混合弹流润滑   动力学模型   时域响应   齿轮啮合刚度   模态分析   传动系统振动特性  

摘要： 针对目前双渐开线齿轮(DIG)研究过程中齿廓磨损对双渐开线齿轮动态特性的影响问题,对考虑磨损故障的双渐开线齿轮传动系统动态特性进行了研究。首先,进行了双渐开线齿轮接触线长度与齿面载荷计算,考虑相对滑移距离,建立了等效接触模型;然后,进行了双渐开线齿轮齿面累积磨损量、齿轮齿面累积磨损深度的计算,建立了双渐开线齿轮啮合刚度计算模型,进行了磨损故障的双渐开线齿轮刚度的计算;最后,以一对双渐开线齿轮为研究对象,采用集中质量法建立了6自由度动力学模型,研究了齿面磨损对双渐开线齿轮动力学特性的影响。研究结果表明:在运行1×104次载荷循环后,混合弹流润滑状态下,双渐开线齿轮与普通渐开线齿轮(CIG)在节线附近齿根位置的最大累计磨损量差值为0.00207μm,且双渐开线齿轮节线靠近齿顶位置的磨损小于普通渐开线齿轮的磨损;双渐开线齿轮系统在磨损后振动加速度幅值小于普通渐开线斜齿轮的幅值。通过对不同磨损情况下的时域响应进行研究,发现磨损导致双渐开线齿轮传动系统的振动幅值增大。

关键词： 齿轮箱   时频分析   深度残差收缩网络(DRSN)   故障诊断  

摘要： 齿轮的精确故障诊断是确保旋转机械设备稳定可靠运行的有效手段,针对强噪声环境下齿轮箱中齿轮故障分类问题,提出了一种基于连续小波变换和深度残差收缩网络的故障诊断模型。首先,采用小波变换对一维时间序列的振动数据进行时频分析,将其转化为二维时频图作为深度残差收缩网络(DRSN)的输入;其次,在多层卷积神经网络的基础上加入残差结构中的跨层恒等连接解决了梯度消失和爆炸的问题,同时利用自适应阈值子网络实现软阈值化降噪;最后,将故障样本的时频图作为诊断模型的输入进行故障分类。实验结果证明了与其他模型相比,本文采用的故障诊断方法更容易识别故障特征,分类准确率达到了99.15%。

关键词： 航空发动机   燃油泵   齿轮泵   卸荷槽设计   困油模型  

摘要： 高压、高速、高温化使得齿轮泵固有困油问题愈发严重,传统卸荷槽结构已难以满足高性能燃油泵设计要求。为此本文提出一种基于运动法的新型卸荷槽结构设计方法,通过构建困油模型并从整泵全局角度分析齿轮参数对困油各项性能的影响规律,以确定齿轮参数并为卸荷槽设计提供约束条件;其次基于齿轮运动规律和卸荷槽设计原则进行了某型燃油齿轮泵卸荷槽的设计,并进行了多个工况下新型卸荷槽和传统卸荷槽困油特性仿真对比;最后试制了样机并通过试验验证了卸荷槽设计的有效性。研究结果表明:所设计的卸荷槽与传统矩形卸荷槽相比,同工况下最大困油压力降低63.4 MPa,流量脉动率减小33.5%,空化区域更小,工作性能更优,能够显著缓解困油带来的不利影响。采用该结构卸荷槽的齿轮泵具有高的容积效率和长时抗汽蚀能力。