基于最大平均峭度盲解卷积的直升机故障诊断

针对最小熵解卷积(minimum entropy deconvolution,简称MED)应用于故障诊断时倾向于恢复少量主导冲击而非周期性故障冲击的问题,定义一种滤波器系数求解指标——平均峭度,提出了最大平均峭度盲解卷积方法。首先,通过对故障信号进行均等分割,取各分割段信号峭度的均值,得到信号的平均峭度;其次,将平均峭度作为信号盲解卷积指标,求解滤波器系数;最后,完成信号滤波,提取周期性故障冲击。仿真信号与直升机故障诊断案例分析结果表明:所提最大平均峭度盲解卷积方法能从含复杂干扰成分的故障信号中恢复故障冲击序列,为故障诊断提供可靠信息;相比于MED等传统盲解卷积方法,所提方法具有较强的普适性。

基于增强自适应盲解卷积方法的齿轮故障诊断

针对最小熵解卷积(minimum entropy deconvolution,MED)在故障诊断中倾向于恢复少量伪主导冲击以及依赖经验选取滤波器长度的问题,提出了一种增强自适应盲解卷积方法。该方法设计一种非线性变换以增强滤波信号中的故障冲击特征,并将其融入滤波器系数的迭代求解中,从而解决MED因少量伪主导冲击造成峭度过大而无法有效恢复周期性故障冲击的问题。同时,所提方法提供一种可根据待分析信号自适应获得合适滤波参数的策略,进而克服传统依赖经验取值的不足。仿真信号与齿轮植入故障信号分析结果验证方法对于增强故障冲击及自适应选取滤波参数的有效性,实现周期性故障冲击的准确恢复。在列车齿轮故障诊断的工程实际案例中,所提方法准确诊断出齿轮传动系统中大齿轮的早期裂纹故障。与MED的对比研究,进一步表明所提方法在故障冲击增强与自适应恢复方面的优势。

基于增强最小熵解卷积的航空发动机故障诊断

为有效提取轴承的微弱故障特征,提出一种基于无偏自相关分析的增强最小熵解卷积方法。该方法的滤波器系数的迭代求解中,通过抑制滤波信号中的非周期成分,实现对周期性故障冲击的增强检测,完成轴承故障的准确辨识。仿真信号分析结果表明,所提方法在复杂干扰下仍能准确提取轴承故障冲击序列。航空发动机故障诊断案例分析证实了该方法对复杂机械结构中轴承故障诊断的有效性。

杯形柔轮谐波传动三维双圆弧齿廓设计

为了提高装置的啮合性能,以公切线式双圆弧齿廓作为研究对象,基于柔轮装配变形及改进运动学理论获得单截面内的谐波传动精确共轭理论,建立共轭齿廓优化设计模型.考虑柔轮变形倾角的影响,采用合理调整柔轮轮齿径向位置的方法设计满足空间啮合要求的三维双圆弧齿廓谐波传动装置,开展计算机仿真分析及实验观察研究.结果表明,双圆弧齿廓谐波传动存在有效的共轭区域及有效的共轭齿廓.为了满足空间啮合要求,柔轮轮齿各截面所需调整的径向位置量与该截面至主截面间的距离成线性关系变化.设计的齿廓在主截面完全啮合,沿轴向其余截面部分啮合,仿真结果与实验观察结果基本吻合,说明了该设计的合理性.

聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究

用 MPV 2 0 0型摩擦磨损试验机对 Mo S2 、石墨、玻璃纤维、碳纤维等填料填充的聚四氟乙烯 (PTFE)工程复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能进行了研究。考察了负荷、磨损时间和速度等对 PTFE复合材料摩擦因数和磨损量的影响 ,并对作用机理进行分析和探讨。结果表明 :填料可将 PTFE的磨损量降低 2个数量级 ,石墨和适量的硬质玻璃纤维填料协同作用 ,对改善 PTFE的摩擦磨损性能具有比较明显的效果 ,但

不完全共因失效系统动态故障树模型分析方法

提出了不完全共因失效的概念,认为共因只能以一定概率作用于共因失效组的元件上,并产生一定程度的损伤。介绍了动态故障树分析方法常用的逻辑门结构,并在此基础上引入了新的逻辑门结构用于对不完全共因失效进行有效描述。指出了目前用于求解不完全共因失效系统动态故障树模型的马尔可夫链方法存在的不足,修正了现有研究给出的马尔可夫链状态转移图,并提出不完全共因失效系统失效概率的通用公式。最后给出应用实例,证明该方法的有效性。

双圆弧谐波齿轮传动齿廓设计与参数分析

谐波传动轮齿齿廓对装置传动性能具有显著影响。为提高谐波传动装置性能,采用公切线式双圆弧齿廓作为柔轮齿廓,并建立以弧长为参数的双圆弧齿廓函数。基于改进运动学谐波啮合理论研究双圆弧齿廓谐波传动的共轭区域、共轭齿廓,并分析齿廓齿形参数和齿廓位置参数对共轭区域及共轭齿廓的影响规律。研究结果表明:双圆弧齿廓谐波传动在啮合过程中有2个共轭区域,且存在两次啮合及两点啮合现象;柔轮凸齿廓与凹齿廓圆弧半径、公切线倾角与长度、径向变形量系数、壁厚等对谐波传动的共轭角度与区间、共轭齿廓弧长、共轭齿廓半径与位置等影响显著,且研究实例中适当减小上述啮合参数或结构参数有利于提高谐波传动性能。

以水为润滑介质的摩擦副关键问题研究

由于用水作机械传动摩擦副的润滑介质在许多方面比用油更具有优越性 ,水润滑摩擦副技术自 2 0世纪 70年代以来得到了广泛的研究和应用。但由于水的性质和油不同 ,摩擦副水润滑还存在一些关键技术问题 ,本文对此进行了专门的研究 ,提出了解决问题的方法 。

新型少齿差行星齿轮装置振动特性分析与实验研究

对某少齿差行星齿轮装置进行结构改进设计,运用动力接触有限元法求得包括啮合刚度激励、误差激励、啮合冲击激励的轮齿啮合内部动态激励。通过建立有限元模态动力分析模型,计算齿轮装置固有频率及振型,综合考虑内外部激励情况下,研究该齿轮装置的结构动态响应及噪声。利用振动测试设备对该齿轮装置进行振动噪声测试。结果表明:分析预测值与实验结果相符。

公切线式双圆弧齿廓谐波齿轮传动设计

谐波传动轮齿齿廓对装置啮合性能具有显著影响.为提高谐波传动的啮合性能,采用公切线式双圆弧齿廓作为柔轮齿廓,基于改进运动学理论计算双圆弧齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓,并采用最小二乘拟合方法对理论共轭齿廓进行圆弧拟合;利用MATLAB对谐波传动侧隙、重合度、装配变形、运动轨迹等进行仿真分析.研究结果表明:所设计的双圆弧谐波传动轮齿啮合连续、啮合点不断改变,且存在'双共轭'现象,理论啮合弧长为109.3mm,重合度达到69.03,啮合性能显著优于传统渐开线齿廓谐波传动,并且优选径向变形量系数是消除谐波传动啮合干涉的重要方式之一.

不同共轭原理的双圆弧齿廓谐波齿轮传动分析

综合考虑谐波传动啮合齿廓、弹性变形等因素影响,采用公切线双圆弧齿廓作为谐波传动轮齿齿廓,分别得到基于包络啮合理论、改进运动学啮合理论的精确齿面共轭原理与近似原理,对不同共轭原理的双圆弧齿廓谐波传动的共轭区域、共轭齿廓、运动轨迹及啮合侧隙进行对比分析。研究结果表明:双圆弧齿廓谐波传动存在2个共轭区域,且存在"双共轭"现象。包络啮合理论与基于改进运动学的谐波啮合理论对双圆弧齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓基本无影响。近似原理对共轭齿廓、啮合完成区域运动轨迹、长轴附近轮齿侧隙影响较小,对共轭区域、啮合初始区域运动轨迹、远离长轴的轮齿侧隙影响较大。

填料对聚四氟乙烯工程塑料改性的影响

研究了MoS2 、PbS、石墨、玻璃纤维、碳纤维等填料对聚四氟乙烯 (PTFE)工程塑料抗磨损、摩擦系数、表面硬度、耐冲击强度等性能的影响。结果表明 :填料可将PTFE的磨损量降低 2个数量级 ,石墨和适量硬质填料的协同作用对PTFE的改性效果比较理想 ,既降低了PTFE的磨损量 ,增大了表面硬度 ,又提高了耐冲击强度。对其作用机理进行了分析和探讨 ,为材料的性能优化提供理论依据。

水润滑塑料轴承的摩擦性能研究

用MPV 200型摩擦磨损试验机测定了超高分子量聚乙烯(简称UHMW PE)塑料合金轴承水润滑条件下的摩擦学性能,考察了载荷、速度、运行时间等因素对轴承摩擦系数和磨损率的影响,得出了摩擦学性能随各种因素的变化规律。并对作用机理进行了系统的分析,为水润滑超高分子量聚乙烯塑料合金轴承的实际应用提供理论依据。

水润滑轴承振动噪声分析及实验研究

建立低速重载条件下水润滑轴承有限元模型,应用Abaqus/Explicit模块分析不同摩擦系数、载荷、转速对水润滑轴承瞬态特性的影响规律,确定轴承的振动频率和振动加速度有效值,并进行实验验证.结果表明:摩擦系数越大,系统的振动幅值越高,振动噪声的分布越大,系统的稳定性越低,在一定范围内,随着载荷的增加,轴承系统的振动增大;转速对水润滑轴承振动频率的影响较小,但系统的振动加速度随着速度的增大而增大.有限元分析与实验结果基本吻合,为研究水润滑轴承的振动噪声机理提供理论依据.

水润滑塑料合金轴承数值分析的多重网格法

由于水润滑塑料合金轴承的特殊性:带有纵向的沟槽和轴承衬(塑料合金)弹性模量低,以及弹流润滑的计算比较复杂,将多重网格法引入到水润滑塑料合金轴承的弹流润滑计算之中,成功地实现了数值解,为其理论研究奠定了基础。

基于齿条近似法的谐波传动空间齿廓设计方法

针对渐开线谐波传动齿廓设计中啮合侧隙过大造成传动精度降低以及柔轮轴向偏斜产生齿廓干涉等问题,提出一种基于齿条近似法的谐波传动齿廓设计方法。该方法考虑了实际啮合情况,利用齿条近似法对柔轮齿相对于刚轮齿的实际运动轨迹进行近似齿廓设计与修形。并考虑了柔轮在装配变形下的偏斜,对柔轮齿在主截面以外的其他截面进行空间齿廓设计。结果表明:基于齿条近似法设计的谐波传动齿廓啮合侧隙很小并且啮合范围很广,按照线性关系改变柔轮齿根处壁厚可以实现柔轮齿在空载状态下任意截面的无干涉啮合。

滤波减速器轮齿表面瞬态微观弹流润滑模型

针对滤波减速器接触齿对多、齿间润滑状况复杂这一问题,建立了滤波减速器轮齿弹流润滑模型。该模型综合考虑了啮合齿对载荷分配、齿面几何间隙以及齿面加工粗糙度等因素,并采用牛顿(有限元)法实现了该润滑模型的完全数值解,得到了齿间油膜厚度、油膜压力沿啮合线的分布规律以及粗糙度对轮齿润滑特性的影响。结果表明:齿间油膜厚度和压力沿着啮合线变化,且存在着振荡和突变现象;加工粗糙度会导致齿面油膜厚度减小,润滑情况变差;正弦波状粗糙度表面的压力、膜厚值接近于真实粗糙度表面,一定程度上可以采用正弦波状粗糙度模拟齿面真实加工粗糙度。

水润滑橡胶轴承的磨粒磨损特性及机理研究

以含沙量不同的自来水为润滑介质,用MPV-200型摩擦磨损试验机分别研究了含沙量对水润滑丁腈橡胶轴承的磨擦系数和磨损率的影响,得出了丁腈橡胶轴承在不同水质下的磨擦学特性,并对作用机理进行了系统的分析,为水润滑橡胶轴承的实际应用提供理论指导。

纳米Al_2O_3对聚四氟乙烯工程材料性能的影响

用压制和烧结的方法 ,制备了纳米Al2 O3和聚四氟乙烯 (PTFE)的复合材料。研究了纳米Al2 O3粒子对PTFE的摩擦、磨损、硬度、耐冲击强度等性能的影响。结果表明 :纳米Al2 O3粒子不仅显著地提高了PTFE耐磨性 ,而且降低了PTFE的摩擦系数 ,同时使PTFE的硬度增大。对作用机理进行分析和探讨 ,提出了“纳米粒子在摩擦磨损表面产生富积及重新嵌入”的观点 。

孔销式少齿差行星减速器的多目标优化及动力学仿真分析

为了达到减小减速器体积同时提高承载能力、降低运转冲击的目的,基于Hertz接触理论,引用销轴和销孔外廓参数和材料参数建立两者法向接触力的数学模型;选取减速器的5个尺寸参数为设计变量,构造8个非线性约束方程,建立起优化法向接触力和减速器体积的多目标优化模型.运用评价函数法和罚函数法求解计算实例,对优化模型进行验证,对比优化前后结果表明,减速器体积和法向接触力分别得到了13.1%和24.0%的优化率;利用ADAMS对法向接触力进行动力学仿真,得到优化前后的时域和频域仿真图,结果表明其平均优化率达到29.4%,与理论结果基本吻合.