关键词： 风电机组   齿轮箱   故障诊断   机器学习   故障预测   自动诊断  

摘要： 当前风电机组齿轮箱是通过状态监视系统采集齿轮箱高频振动数据,并通过人工分析的方式对齿轮箱进行故障诊断。这种方法不仅需要振动分析工程师具备足够的经验知识,而且因机组数量多,导致人工分析费时费力。为此,文章通过将采集到的原始数据进行倍频转换和对齐,消除变工况的影响,并采用时长分割对数据样本进行扩增,提取特定倍频段时域特征和频域特征作为机器学习的输入,通过模型训练构建了齿轮箱故障预测模型,模型准确率超过90%,有效实现了齿轮箱的故障预测。

关键词： 轨道交通   高速   重载   齿轮材料   热处理工艺   发展概况  

摘要： 立足于轨道交通齿轮的技术发展,为了进一步提升轨道交通齿轮产品性能。本文回顾60年来我国轨道交通齿轮材料热处理技术的发展进程,分析齿轮用钢成分体系、冶金质量以及热处理控制技术研究现状。研究表明:轨道交通齿轮材料及热处理工艺技术发展趋势应考虑3个结合,即材料工艺和产品设计的结合、高可靠性与质量少无冗余的结合、少无畸变与表面强化技术的结合;轨道交通齿轮材料在高纯净度、高均匀性、低成本等方向进行优化,热处理方面则会朝着强化齿轮疲劳能力、降低热处理畸变、应用热处理智能装备技术等方向进行提升。

关键词： 畸变   正火   磨齿   热变形  

摘要： 外径Ф410mm的8620RH钢齿轮热处理后畸变严重,在磨齿工序经常出现齿面磨不圆有黑皮等问题,造成报废,废品率达到10%。结果表明:零件在渗碳正火过程中,工装设计不合理导致零件受力不均,是产生问题的主要原因。对零件在热处理过程中受力及热变形进行了模拟分析,将正火工装进行优化改进,使大直径齿轮畸变大幅减小,热后磨齿工序的合格率得到了大幅提升。

关键词： 综合变位   高减比   接触仿真   等弯曲强度  

摘要： 基于综合变位与节锥外啮合原理,提出了一种高减比、少齿数弧齿锥齿轮设计方法,阐述了节锥外啮合的轮齿几何演变规律。根据等弯曲强度和轮齿几何约束条件,选取了合适的变位系数,完成了齿轮副几何参数计算。以齿数比4∶41的弧齿锥齿轮为例,建立了精确的三维轮齿模型。通过动态有限元仿真,得到了齿面瞬时接触椭圆、接触应力与齿根弯曲应力。最后,通过切齿和滚检试验,验证了节锥外啮合设计的齿数比4∶41的弧齿锥齿轮副在理论和实践上的可行性。

关键词： 机械设备   齿轮传动   润滑故障  

摘要： 基于齿轮传动的润滑方式,分析了齿轮传动润滑故障的成因和形式,提出了相关的预防措施,旨在为同行提供合理参考。

关键词： 齿轮   改进小波阈值   排列熵   故障识别  

摘要： 针对煤矿机械齿轮故障振动信号噪声干扰严重致使特征无法有效提取的问题,提出一种改进小波阈值与排列熵相结合的煤矿机械齿轮故障识别方法。首先,阐述改进小波阈值降噪原理并与2种阈值降噪方法进行比较,从仿真结果可知,改进小波阈值法处理后的信号,信噪比最大且均方根误差最小。其次,根据齿轮振动信号特点,利用改进小波阈值降噪法对其进行降噪处理。最后,计算比较齿轮振动信号降噪前后的排列熵,以提取故障特征进行齿轮故障识别。在行星齿轮箱故障诊断实验台上开展了实验,结果表明,该方法能够准确识别齿轮的不同故障。

关键词： 19CN5M线材   高铬高镍合金钢   生产工艺  

摘要： 19CN5M是从国外引进的铬镍合金钢,主要应用于生产汽车齿轮。该牌号高Cr高Ni,合金含量高达5,为国外标准的2倍,经充分研究,19CN5M裂纹敏感性极强,生产及质量控制难度大。韶钢为保证产品质量,通过梳理关键过程控制点等措施,成功开发19CN5M盘条。产品经过严格的理化检验,力学性能和工艺性能完全满足用户使用要求,各项主要技术经济指标达到国内领先水平。

关键词： 啮合刚度   全有限元模型   动力学模型   能量法   故障诊断  

摘要： 在直齿轮传动系统中,啮合刚度是最重要的内部激励源,其引起的加速度响应特征是对齿轮进行状态监测与故障诊断的重要依据。首先,针对传统集中参数法建立的动力学方程的不足之处,采用2节点梁单元建立了齿轮传动系统全有限元动力学模型;其次,考虑齿轮基圆与齿根圆不重合的情况,采用通用齿廓曲线方程获得完整齿廓曲线的描述模型,进而获得了不同失效形式下的齿轮啮合刚度曲线;最后,采用数值方法对动力学模型进行求解,并与实验观测结果进行对比分析。仿真结果表明,在齿轮局部故障的情况下,其时域图形出现了以主动轮旋转周期为间隔的冲击成分,频域中则在啮合频率附近出现了以主动轮转频为间隔的边频带,冲击成分在时域与频域中的强度与局部故障的程度呈正相关关系。实测加速度信号与理论仿真结果呈现了一致的特点,证明了文中所采用方法的正确性。

关键词： 谐波齿轮传动   柔轮   啮合点   周向刚度   有限元仿真  

摘要： 为揭示柔轮结构对其啮合点周向刚度的影响规律,提升谐波齿轮的传动刚度,提出柔轮啮合点周向刚度的理论计算方法。该算法首先将周向力引起的柔轮啮合点变形拆分为筒体变形和齿体变形,分别推导周向力作用下柔轮杯底、光筒、齿圈和圆弧过渡部分的扭转变形及渐开线轮齿的弯曲和齿根转动的理论公式,并基于周向位移等效折算柔轮啮合点周向刚度;然后建立包含工艺结构及渐开线齿廓等真实结构的杯型柔轮实体单元有限元模型,对未装配变形柔轮模型和波发生器作用下产生装配变形的柔轮模型分别施加周向力,获得柔轮筒体和齿体的负载变形。有限元仿真结果表明:杯底对柔轮筒体的扭转刚度的影响最大,齿体弯曲在齿体变形中的占比最大;装配变形增加了柔轮筒体的刚度,使其负载周向变形减小了约10%;减小齿廓压力角、增大变位系数和齿宽,可提高齿体刚度;柔轮筒体和齿体变形的理论解与有限元解的偏差分别为1.3%和2.2%;啮合点周向刚度的理论解与有限元解的相对偏差为-5%,验证了该算法的有效性。

关键词： 齿轮   43B17钢   带状组织   直接淬火  

摘要： 针对43B17钢齿轮热处理加工过程中经常出现比较严重的带状组织,而导致金属材料各向异性、金属组织和硬度不符合要求以及金属工艺下降低等问题,通过分析43B17钢制齿坯锻造后的退火金相发现,带状组织会对渗碳组织产生影响,具体分析43B17钢带状组织形成条件后,寻找出了消除带状组织以及其对渗碳层组织影响的方法,即通过在齿坯的锻造过程中延长加热保温时间,使扩散充分进行,并在后续的预备热处理工艺中采用940℃的高温正火的热处理工艺,得出43B17钢直接淬火后的金相组织为弥散分布的针状马氏体。以该方法得到的金相组织带状组织评定为1级,有效控制了带状组织的形成,同时其渗碳层深度和硬度也达到了设计要求,硬度不在呈现锯齿状,从表面到心部硬度逐渐下降,大幅提高了金属的热处理工艺性能。