关键词： 故障诊断   奇异值分解(SVD)   对称点阵图像分析(SDP)   特征分析   齿轮箱  

摘要： 大型旋转机械设备是工业生产的动力传输枢纽,精准的设备故障诊断是工业安全生产的重要保障。传统故障诊断方法由于难以处理高噪声振动信号而不能精确诊断设备故障类型。提出基于奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)降噪和对称点阵图像分析(Symmetrized Dot Pattern,SDP)的旋转机械设备齿轮箱故障特征分析方法,利用Hnakel矩阵奇异值分解降低噪声信号,并通过信号重构获得故障一维序列信号;利用SDP对称点阵图像法将故障信号的一维序列映射成二维空间图像,由此清晰地表征振动信号中的故障特征;最后,利用机械故障综合实验平台(MCDS)进行算法验证,实验结果表明该方法能够有效去除振动信号中的噪声,准确提取齿轮箱内部齿轮与轴承振动信号中的故障特征信息,故障匹配度显著提升。

关键词： 电驱动后桥   减速器   齿轮   NVH  

摘要： 文章针对某电驱动车型在匀速及减速滑行工况下30 km/h的齿轮啸叫问题,借助LMS ***测试分析系统进行了啸叫问题详细诊断和分析。通过对齿轮参数进行检测分析,确定了该噪声产生的根本原因。最终通过优化砂轮参数,解决了啸叫问题。该研究思路为后续类似问题的解决提供了重要的参考价值。

关键词： 打捆机   齿轮箱   故障诊断   粗糙集   遗传算法   属性约简  

摘要： 自走式连续作业打捆机是一款实现不停机连续打捆作业的新型秸秆收集装备,其关键功能部件齿轮箱发生故障会严重影响正常打捆工作。针对齿轮箱故障的防控和监测,提出一种结合粗糙集和遗传算法的故障诊断方法。该方法使用时域频域分析得到的多项故障特征参数作为条件属性,故障类型作为决策属性,并利用自适应遗传算法得到决策规则表,实现无需先验信息的属性约简和故障诊断。在齿轮箱故障诊断试验中,分别对不同故障类型进行信号采集和诊断分析,结果显示:该方法在无先验信息的条件下将12项故障特征参量约简为3项,根据决策规则表进行故障诊断的准确率为100%,结果表明该方法能准确判断故障的发生和故障类型,对实现故障监测和防控具有重要意义。

关键词： 斜齿轮   视觉测量   几何参数   重复性精度测试   脉冲计数法  

摘要： 在采用传统的测量方法测量斜齿轮的几何参数时,存在测量效率低等问题,为此,提出了一种基于视觉原理的斜齿轮几何参数测量方法。首先,为了验证系统测量结果的重复性,采用高精度圆形标定板进行了重复性精度测试,验证了测量系统的可靠性;采用边界跟踪函数获得了斜齿轮轮廓的非零像素点坐标,计算了其到安装孔圆心的距离值,得到了齿顶圆和齿根圆半径;然后,针对齿廓边缘点到中心点距离的图像,通过设计算法,并统计测量次数得到了齿轮的全部齿数;通过运用Hough变换和两直线夹角公式测量了斜齿轮的螺旋角,并根据相关公式间接计算了分度圆直径和模数值;最后,通过采用最小二乘法拟合出了键槽的3条边缘直线,通过直线交点和齿轮安装孔信息得到了键槽的宽度和深度值,并对2个齿轮进行了10次测量。研究结果表明:测量系统不确定度均不大于0.003 Pixels,可测量的齿轮尺寸范围为10 mm~70 mm,大、小齿轮各项参数相对误差分别不超过1%和2%,可满足自动、准确测量斜齿轮几何参数的要求。

关键词： 改进的空间矩   齿型检测   Newton迭代法   最小二乘法  

摘要： 为实现高效精确检测渐开线齿型参数,提出了一种改进的空间矩算法并进行研究。首先利用现有空间矩理论算法,推导出此方法在提取渐开线边缘存在精度不足;接着,提出利用Newton迭代法判定准则确定像素边界,利用最小二乘法对边界轮廓点进行拟合并计算齿型参数,最后搭建影像检测系统验证结果。实验结果表明:改进后的算法在齿顶圆半径、分度圆半径、齿根圆半径和孔中心位置比常规空间矩算法精度提高65.8%,满足非接触测量精度高的要求。

关键词： 行星齿轮传动   时变位姿   动应力   系统级动力学模型   非惯性  

摘要： 考虑行星轮系内部非惯性和机体时变位姿外部非惯性的综合影响,推导了任意时变位姿下带有机匣的行星轮系构件运动方程,计入时变啮合刚度、啮合误差、侧隙和啮入冲击,建立了时变位姿下行星齿轮传动系统级动力学模型,并采用精细积分时程法(Precision integration method,PIM)求解得到了动态啮合力序列。根据齿间载荷分配关系进一步得到单齿啮合力序列。最后结合修正Heywood公式与Hertz公式构建了时变位姿下行星齿轮传动系统齿根弯曲动应力和接触动应力计算模型,并研究了机体平飞、滚转和筋斗位姿参数对接触动应力、弯曲动应力的影响规律。结果表明:不同时变位姿参数对弯曲、接触动应力影响显著,且对不同齿轮副影响不同,即加剧了齿轮副间承载不均;筋斗运动角速度对动应力影响比平飞加速度、滚转角速度以及筋斗回转半径对其影响复杂;机匣对动应力影响随加速度增大而增加。研究成果为时变位姿下行星齿轮传动动应力计算与高可靠性设计提供了理论依据。

关键词： 船用齿轮   断齿   变分模态   诊断  

摘要： 本文首先介绍了VMD技术的原理和工作步骤,然后用VMD法进行了齿轮断齿信号的时域和频域的分解,获得了所得齿轮断齿信号的模态图、解调谱,并对时域、频域的解调谱进行了分析和研究,结果表明:VMD分解法不但可以分解出齿轮断齿的特征信号,也可对断齿齿轮进行故障诊断。

关键词： 齿轮齿条转向机构   辅助评估系统   知识推理技术   面向对象技术  

摘要： 齿轮齿条转向机构在实际设计校核过程中难以形成一个标准的仿真方案,且在极端工作条件下,对其性能进行评估的智能化程度不高,针对这些问题,借助于知识推理和有限元技术,对齿轮齿条转向机构辅助评估系统的关键技术进行了研究。首先,采用对象-属性-值三元组的知识表达模型,构建了转向机构系统知识库;然后,采用正向推理的策略,实现了转向机构仿真模型的智能配置生成,进而采用面向对象技术,对转向机构仿真流程的封装技术进行了研究;最后,构建了转向机构仿真的平台无关性模型,设计开发了转向机构辅助评估系统,并利用该系统对某型号齿轮齿条式转向机构进行了性能评估。研究结果表明:当扭矩达到300 N·m时,齿轮齿条啮合强度小于许用应力,满足设计要求;壳体应力达到261 MPa时,壳体断裂,通过优化使其应力下降到207 MPa,小于许用应力,满足了设计要求;采用自动化建模与仿真技术可以缩短50%以上的建模时间。

关键词： 海水泵   水压低   阀芯  

摘要： 齿轮箱机带海水泵属于比较常用的一种设备,在实际使用过程中可能出现各种各样的故障,因此一定要及时查找其中原因,找到合理的解决对策,彻底排查并出具故障。首先要对齿轮箱机带海水泵可能出现故障的原因进行分析,比如在系统里面某个单向阀关闭不够严实导致停车之后液压油发生回流现象,在主机启动过程中带泵很有可能在短时间之内发生缺油而磨损,长期下去很有可能引起带泵损坏。在拖船主机减速齿轮箱日常应用过程中,需要对液压系统单向阀进行密切观察,定期进行排查,尤其一旦机带泵出现故障需要及时展开单向阀试验,找到其中的异常定维护更新。本文以某船主减速齿轮装置海水泵水压低故障案例为研究对象,从海水泵工作性能分析,认为舷外排出阀阀芯损坏是此次故障的主要原因。根据故障原因,制定了更换阀芯的维修方案,为排除此类型故障奠定了一定的基础。

关键词： 计算流体动力学(CFD)   弧齿锥齿轮   风阻功率损失   多参考系模型(MRF)   挡风罩  

摘要： 基于计算流体动力学(CFD)理论,采用剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型及多参考系旋转模型(MRF)技术和Coupled解耦算法,仿真分析了单个弧齿锥齿轮周围的气流特性及齿轮风阻损失机理,研究了齿轮转速、旋转方向及挡风罩配置对风阻功率损失的影响规律。然后利用正交试验分析方法进行数值模拟仿真分析,研究挡风罩与齿轮齿面、大端及小端之间不同间隙值时的风阻力矩,对数值仿真数据进行方差分析与拟合得到齿轮风阻功率损失与间隙值的函数关系,结果表明:挡风罩间隙值均为1 mm时,风阻力矩最小,降低风阻功率损失的效果最好。利用最优化分析方法给出了挡风罩与齿轮间隙值的单目标最优参考值,为进一步研究挡风罩间隙值多约束下的多目标优化提供了理论基础及研究方法,也为挡风罩的工程应用提供了参考。