关键词： 齿根裂纹故障   锥齿轮   行波共振   瞬态动力学特性  

摘要： 基于FEM和Hertz接触理论对锥齿轮进行动力学特性分析,重点研究了行波共振状态下锥齿轮瞬态动力学特性,探究了不同尺寸齿根裂纹故障对齿轮固有频率特性的影响,分析了健康齿轮和含齿根裂纹齿轮的整体应力分布以及齿根处应力变化。分析结果表明:随着齿轮节径数增加或齿根裂纹尺寸增大,健康齿轮和故障齿轮的固有频率的差异越大。当齿轮发生3节径前行波共振时,含齿根裂纹故障齿轮齿根裂纹处应力显著增加,故障齿轮齿根处应力值是健康齿轮的5.8倍,这种现象将导致齿根裂纹的进一步扩展,对齿轮寿命和可靠性造成较大影响。

关键词： 数字制造   减重   优化  

摘要： 我国装备制造业正处于转型升级的关键时期,现已由高能耗,高污染,粗放型的发展模式转为低能耗,低污染,集约型的发展模式,本文结合数字制造的理念,提出了冶金轧机齿轮箱减重理论,并根据该理论设计出相应的减重优化方案,通过对齿轮箱进行的速比分配进行优化,在保证齿轮箱使用性能不变的前提下,显著降低了其材料与运输成本,这不仅提高了产品竞争力,而且为后续重型装备的轻量化设计提供了参考和依据。

关键词： 章动传动   面齿轮   脂润滑   数值计算  

摘要： 以章动面齿轮传动为研究对象,取任意一对啮合齿轮副,建立点接触形式下Herschel-Bulkley模型的弹流润滑数学分析模型.讨论了模数、章动角、压力角和齿数对膜厚和压力的影响.结果表明:模数、章动角和压力角增加,固定侧和转动侧的膜厚均增加.但增加面齿轮齿数,固定侧和转动侧的膜厚均降低.在章动面齿轮传动基本参数的合理设计范围内,适当增加齿轮模数,章动角和压力角,减少面齿轮齿数有利于润滑性能的提高.

关键词： 分扭传动   人字齿轮   动力学模型   振动能量   疲劳寿命  

摘要： 为了分析齿轮传动系统引起噪声的原因,实现依据疲劳寿命对传动系统的振动进行控制,建立齿轮系统中振动能量与疲劳寿命的关系。针对船用分扭人字齿轮传动系统,运用集中参数法建立了分扭传动系统的弯扭轴耦合振动的动力学模型和方程,考虑齿轮静态综合传动误差、安装制造误差和时变啮合刚度等因素,采用数值积分法计算了不同输入转速和输入功率下系统振动能量和齿轮疲劳寿命,对振动能量和齿轮疲劳寿命数据进行了分析处理,获得了传动系统的疲劳寿命随振动能量的变化规律。结果表明:随着振动能量的增加,齿轮的疲劳寿命呈指数型急剧下降;分扭级的振动能量与疲劳寿命明显小于并车级的振动能量与疲劳寿命。

关键词： 差速传动   传递误差   动态啮合力  

摘要： 以差速齿轮传动系统为研究对象,建立动力学模型和系统振动微分方程,以齿轮副的准静态传递误差作为系统的动态激励,通过Matlab/Simulink求解系统振动微分方程,开展了差速齿轮传动系统从定轴状态到差动状态下,差动输入转速大小和方向对动态啮合力的影响规律研究。结果表明:差速齿轮传动系统从定轴状态到差动状态,动态啮合力的幅值先快速衰减,之后保持不变,动态啮合力随时间周期变化。差动输入正向时,快速衰减阶段的最大动态啮合力随着转速增大而减小;反向时,随着转速增大而增大。差动输入正向时,周期变化阶段的最大动态啮合力随着转速增大而增大;反向时,随着转速增大而减小。

关键词： 齿轮传动   水泵   机械密封   转速波动  

摘要： 针对柴油机齿轮传动水泵机械密封失效问题,对水泵进行失效模式机理分析、试验验证,得出导致水泵失效的主要原因为水泵转速波动大。为降低水泵转速波动,优化柴油机发火顺序、优化减振器匹配以降低曲轴转速波动,优化齿轮系以降低高压油泵、凸轮轴等附件振动冲击影响。试验验证表明,改进方案有效,可以采用转速波动量化评价齿轮水泵可靠性,为柴油机可靠性设计提供了理论依据。

关键词： 风力机齿轮箱   故障诊断   滑移窗口   连续平均谱负熵   改进经验小波变换  

摘要： 针对经验小波变换(Empirical Wavelet Transform,EWT)对强噪声环境下风力机齿轮箱轴承轻微故障特征提取不足的问题,利用滑移窗口提取子带的连续平均谱负熵(Continuous Average Spectral Negentropy,CASN)对EWT算法进行改进。通过CASN-EWT方法分解风力机齿轮箱轴承故障信号,采用峭度准则对所得分量进行筛选并重构,再开展包络分析,准确提取出故障特征。结果表明:CASN-EWT方法在保留EWT算法自适应性和有效避免模态混叠效应与端点效应优点的同时,能够极大提高EWT分解算法对噪声影响的鲁棒性,有利于准确提取故障特征频率,实现故障精确识别。

关键词： 活性硫   抗磨极压性能   封闭环境  

摘要： 在船舱等封闭或相对封闭的环境中,普通工业齿轮油散发的恶臭会令人难以忍受,同时对人体也存在着潜在的致癌风险,因此研制低气味工业齿轮油具有十分重要的现实意义。硫化异丁烯具有优良的抗磨极压性能,是普通工业齿轮油产生恶臭的主要因素,若去除硫化异丁烯将会对齿轮油的抗磨极压性能产生严重的负面影响。用2.0%的胶体硼酸盐和0.2%的氨基甲酸钼复合替代硫化异丁烯,解决了齿轮油的抗磨极压问题和气味问题。研制的合成低气味工业齿轮油的烧结负荷达到了3087 N,磨斑直径为0.33 mm,CL-100齿轮试验为12级。与普通工业齿轮油相比,低气味齿轮油的气味降低了2.34等级,达到了研制目的,提高了齿轮油在船舱等封闭或相对封闭环境中的使用性能。

关键词： 齿槽转矩   极间偏移角   磁齿轮电机   磁场调制  

摘要： 本文将一种“极间偏移”的设计理念融入至磁齿轮电机的转子永磁拓扑设计之中,形成一类极间偏移式永磁转子,旨在实现对磁齿轮电机齿槽转矩的有效削弱。为了充分挖掘磁齿轮电机的齿槽转矩特性,文章从永磁体不同极间偏移形式的角度出发,提出了两种拓扑结构。相关研究立足于“磁场调制”的研究视角,在分析电机磁动势和磁导特性的基础上,针对电机的齿槽转矩进行了推导。经过定性分析,确定和选取了极间偏移角作为削弱电机齿槽转矩的关键参数,并且对其进行优化设计。通过对极间偏移角的合理设计,改变了磁齿轮电机的永磁磁动势特性,很大程度上促进了电机齿槽转矩的削弱。基于有限元计算,仿真分析了电机的齿槽转矩特性、空载反电势、输出转矩等性能。理论分析与研究结果验证了永磁体极间偏移式磁齿轮电机对齿槽转矩削弱设计的有效性。

关键词： 转向架   齿轮箱吊杆   轻量化设计   结构优化   拓扑优化  

摘要： 针对某转向架齿轮箱吊杆开发设计过程中吊杆原始结构工作安全因数过大的问题,为进行轻量化设计,基于OptiStruct采用拓扑优化结合自由形状优化的方法对吊杆进行优化设计。优化后吊杆的质量减轻约38.3%,其工作安全因数和刚度满足要求。