刚度变化对行星轮系均载特性的影响分析

建立直齿圆柱齿轮行星齿轮传动系统的三维模型,并利用动力学仿真软件构建虚拟样机模型;通过动力学分析,验证了虚拟样机仿真模型的准确性和可行性。研究表明,传动系统中各零部件的支承刚度对均载特性均有明显影响,行星轮的支承刚度变化对均载特性的影响最为敏感;传动系统均载特性对太阳轮柔性支承刚度变化并不敏感,但对行星轮柔性支承刚度变化敏感性较强,均载系数有明显变化;轮齿啮合刚度变化对传动系统均载特性的影响具有独立性,同时减小内、外啮合刚度比单独降低啮合刚度的均载效果更为明显。

考虑安装误差的GTF星型齿轮传动系统均载特性影响规律

作为下一代民用航空发动机主要发展方向之一的齿轮传动涡扇发动机(GTF),其引入了星型齿轮传动系统,为探究安装误差对星型齿轮传动系统均载特性的影响规律,基于商用软件建立GTF星型齿轮传动系统刚柔耦合动力学模型,以均载系数为考查指标进行仿真分析。分别考虑太阳轮、齿圈安装误差对系统的影响,并引入柔性支撑刚度改善载荷分配不均的问题,系统地分析其影响规律。结果表明:在健康工况条件下,各啮合副接触力分布均匀,系统的均载特性良好;随着安装误差的增大,均载系数呈增大趋势,内、外啮合副均载系数较健康工况下的最多增大了21.1%和21.4%,系统的均载特性变差;通过添加柔性支撑并调整支撑刚度,内、外啮合副的均载系数减小到1.00952和1.00187,系统均载特性趋于合理,基本改善了载荷分配不均的问题。

基于AMESim的大型磨齿机静压支承转台特性研究

为提升大型数控磨齿机的加工精度,研究了磨齿机静压支承转台的整体结构和工况以及分析了求解油膜厚度和输出流量的理论模型,初步得出了偏载对油膜厚度具有较大影响。为了进一步验证,在分析现有参数设计方法的基础上,利用AMESim软件建立系统模型,对不同工况和结构参数进行系统动态仿真分析。仿真结果表明:静压支承转台结构参数可以保证转台产生足够的承载力,流量脉动对油膜厚度变化率的影响不到0.4%,偏载对油膜厚度变化率的影响最大为13%,静态和动态仿真结果均与实际数据相符,性能测试结果满足磨床设计要求。

矿用平路机机具系统工作装置的创新与改进

为了解决平路机机具系统工作装置在矿山日常工作中经常出现各种突发故障的难题,分析了平路机设备机具系统工作装置频繁出现故障的情况,对平路机机具系统工作装置开展了技术创新与改进。结果表明:矿用平路机机具系统工作装置的创新与改进解决了平路机机具系统工作装置频繁出现故障的难题,同时增加了工作装置回转支撑齿牙的使用寿命,避免了人员在检修过程中的不安全因素。

考虑支撑间隙的齿轮系统动力学响应分析

以两轴式变速器三档传动齿轮为研究对象,对于通过花键与输出轴连接的从动齿轮,由于制造误差和装配误差,在其中心处所存在的支撑间隙必将影响齿轮传递动态特性,对此以二状态模型描述从动齿轮支撑处间隙副的接触状态及碰撞摩擦特性,建立考虑时变啮合刚度,齿侧间隙,综合齿频误差等非线性特性因素的运动微分方程,采用变步长Runge-Kutta法对状态方程进行数值求解,结合相图、Poincare截面和功率谱密度图,综合分析间隙值大小等因素对齿轮系统的动力学特性的影响。数值算例分析表明,随着间隙值的增大,齿轮啮合线的传递误差从单周期运动逐渐过渡到混沌运动,从动轮的位移响应经历了单周期-准周期-单周期的变化;间隙值过大时,间隙副出现明显的单边接触状态。

齿轮倒角特征族的集成加工支持系统

针对各类汽车同步器齿轮倒角在加工参数计算和信息集成上所存在的问题,提出齿轮倒角特征族的概念,并以此为理论基础构建集成加工支持系统.本系统采用5层体系架构,实现了系统流程管理和信息存储管理之间的分离.分别从计算流程、接口技术和结果重用3个方面,以通用模型建立、图纸信息标准化、方案存储等关键技术为代表,对系统的支撑技术体系进行深入阐述;最后辅以具体算例.应用该架构所构建的齿轮倒角特征族集成加工支持系统表明,该架构降低了计算过程的复杂度,增强了系统的集成性和扩展性,显著地提高了生产效率和加工精度.

基于EMD和SVM的齿轮裂纹故障诊断研究

为了识别不同裂纹深度的故障齿轮,以齿轮传动系统中的直齿圆柱齿轮为研究对象,采集3个已预设不同裂纹深度的齿轮和1个无裂纹齿轮的振动信号。对采集到的振动信号先进行时频域分析和EMD分解,再提取不同维数的能量故障特征向量,采用基于径向基核函数的算法分别建立SVM模型并进行不同裂纹深度齿轮的识别和识别率比对。结果表明:选择合适维数的能量故障特征向量,结合EMD信号分解和SVM模式识别方法能准确识别不同裂纹深度齿轮的类型,为齿轮裂纹故障的早期诊断提供参考。

综合应用小波包支持向量机直升机齿轮故障识别及实验研究

提出了一种综合运用小波包与支持向量机,对直升机主减速器齿轮进行特征提取与故障识别的方法。首先利用小波分析对齿轮振动信号阈值去噪,去除掉系统噪声的影响;然后在离散小波变换信号分解的基础上提取信号能量特征,利用支持向量机对齿轮系统的故障进行特征信息识别。建立了弧齿锥齿轮传动系统振动测试试验台,对正常结构和故障结构的传动系统分别进行了试验测试和振动信号的数据处理。结果表明:该方法对齿轮故障特征识别结果的有效率可达100%。

定轴式动力换档变速箱故障分析及改进

对定轴式动力换档变速箱在使用过程中出现的故障进行了分析,研究并制定了变速箱的齿轮支撑方式和冷却与润滑油路改进方案。经过长期试验,很好地解决了变速箱的故障问题,延长了其使用寿命,取得了良好的经济效益。

通航飞机起落架系统故障频率预测研究

文章研究起落架系统发生故障的频率,变事后维修为预防维修,尽可能保证飞行安全。因此提出一种采用模糊信息粒化和支持向量机相融合的时序回归预测技术来预测起落架系统故障发生频率。以某型通航飞机2012年1月至2016年12月的起落架故障数据为基础,根据该模型输入数据并进行故障频率预测。预测结果表明,采用该方法预测起落架故障频率合理有效,根据该预测结果可得到起落架故障频率的变化趋势和变化空间,并为机务维修提供技术支持。

多参数与多测点信息融合的行星轮故障诊断

为了找到多级行星齿轮传动系统复杂故障诊断的合适方法,对三级齿轮传动系统进行故障模拟和振动信号测试。针对行星齿轮传动系统振动信号的非线性和非平稳性、故障特征信号难以提取等特点,采用关联维数、最大Lyapunov指数、样本熵3个混沌特征参数作为故障辨识特征量。用不同测点和不同混沌特征参数的信息融合,通过支持向量机分类方法建立信息融合故障诊断模型及6种不同故障状态的训练集,实现对三级齿轮传动系统复杂故障类型的识别与诊断。分析结果表明:多测点信息融合或不同混沌特征参数融合,均能不同程度提高故障分类准确率。而经多测点与多混沌特征参数的信息融合后,通过支持向量机的故障分类准确率最高。

真实齿面的螺旋锥齿轮动传动误差研究

基于螺旋锥齿轮系统动力学、几何性质,提出了一种分析真实齿面螺旋锥齿轮传动误差的方法。该方法是基于ABAQUS软件,考虑了材料阻尼、转速、惯量等因素,进行了有弹性支撑的真实齿面的螺旋锥齿轮动传动误差分析。对比真实齿面(含齿面误差的齿面)啮合和纯理论齿面啮合的动传动误差,结果表明齿面误差对动传动误差的影响较大。改变齿轮的转速发现:转速越快,齿轮啮合初期传动误差值波动越大。加入弹性支撑系统后,动传动误差值变大且齿轮啮合前期波动更剧烈。通过研究,为螺旋锥齿轮系统的振动、噪音控制提供了一个重要的研究方法。

民用飞行器重着陆事件决策系统研究

应用支持向量决策方法,解决飞行器重着陆事件诊断中受力分析复杂、样本量小的问题。探索飞行器接地阶段重着陆事件的形成机制,分别建立翼根载荷与起落架载荷的受力模型,研究飞机主体载荷与重着陆事件的非线性关系。研究重着陆决策所需样本集的小样本特性,提出支撑向量驱动的智能决策规则方法,进行重着陆事件诊断模型的建模研究。最后,建立重着陆事件决策系统。实例表明:该决策方法对于实例样本的诊断精度达到95.7%,对于提高着陆阶段的安全具有实际意义。

齿轮箱清洗平台动力输入机构的改进

某齿轮箱清洗过程的辅助时间太长,主要因为齿轮箱无法准确定位,与动力部分的连接与分离的过程太复杂,效率低,安全性差。现研制一套独立的动力系统及与其配套的辅助支撑机构,从而实现齿轮箱的精确定位以及与动力系统的快速对接与分离。

基于倍频能量与RBF、SVM的齿轮皮带系统故障诊断

为实现对不同工况下的齿轮皮带系统中不同齿轮故障的诊断与分类,将不同故障状态的齿轮和不同松紧程度的皮带组合进行多状态模拟实验,采集各种状态下的齿轮振动信号,提取具有明确物理意义的振动信号倍频能量作为特征向量,最后分别采用径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对不同皮带张紧状态下齿轮故障进行诊断分类,并将两种方法诊断的结果进行比较。研究结果表明,振动信号的倍频能量能够较好地反映齿轮的故障特征,RBF神经网络和SVM都能有效地识别齿轮的故障类型,SVM对于齿轮皮带系统的故障诊断准确率相对更高。

高速齿轮轴系统的动态特性分析

高速轴的固有特性和其质量不平衡响应严重影响高速齿轮箱的运行工况和使用寿命。针对高速齿轮轴建立了系统多分布质量模型,采用传递矩阵法,分析了轴系的固有频率及其不平衡响应,得到转子本身及转子支撑系统的固有特性以及轴系在相同位置、不同工况下的不平衡响应。通过分析各种情况下不平衡响应的特性,考察轴系上齿轮啮合点处的不平衡响应,进而反应齿轮啮合点处的工作情况,为高速齿轮箱的设计制造提供依据。

齿轮轴承转子系统支撑刚度特性研究

建立考虑齿轮-轴承转子系统多刚体、多柔体及刚柔耦合的动力学模型,并采用不同轴承刚度计算方法获得支撑刚度。在此基础上,研究系统支撑刚度对齿轮动态啮合力及振动位移等响应的影响规律,并与理论值对比分析。研究结果表明:刚性体模型仿真结果与理论值相比数值普遍偏大,而柔性体仿真结果与理论值基本一致;齿轮-轴承转子系统支撑刚度对齿轮动态响应产生较大影响,支撑刚度取3倍齿轮啮合刚度时,齿轮振动角速度等值与理论值基本相符。因此,利用柔性体模型并选择合理的支撑刚度对齿轮-轴承转子系统的动力学仿真分析具有实际意义。

基于扭振分析方法的齿轮传动系统故障辨识

通过分析齿轮啮合过程的数学模型及典型故障,论证了扭振分析方法在齿轮系统故障诊断上的优越性,并提出一种测量齿轮轴上扭振信息的新方法。在此基础上搭建了齿轮传动系统,通过采用永磁旋转(角)加速度传感器检测齿轮系统各个运行状态下不同轴上的扭振信号;然后,分别对齿轮传动系统轴上的扭振信号和平台的振动信号采用小波包分解,提取各个节点的能量作为特征向量;最后,结合以径向基函数(RBF)为核函数的支持向量机(SVM)分别进行故障的辨识。实验结果表明:轴上的扭振信号在齿轮系统故障诊断上的效果要优于平台振动信号的诊断效果。

一种对转炉装置进行扩容改造的方法

为保证某钢厂出钢量,满足用户扩容要求,以140 t转炉为例,提供了一种对其进行产能扩容改造的方法,并重点对改造时所需要注意的技术要点与现场作业内容进行系统阐述。通过改造实践,取得了显著效果。

柔性支承下风力机传动系统振动响应分析

针对风力机大型化发展,塔架的柔性支承特性对风力机齿轮传动系的非线性动力学问题,利用一维弹性连续体振动理论模拟塔架的振动响应,建立振动位移对时间和空间的动力学方式,求解得到大型风力机塔架在随机变载荷下的振动位移响应,全面综合考虑了齿面摩擦、齿轮时变啮合刚度及齿形综合误差等因素的影响,分析传递到齿轮箱系统动力学特性。分析结果表明塔架弹性支承对各齿轮系统各个方向的振动响应均有影响,其中各零件的轴向振动影响最大,振幅均值比刚性支承下的均值高19.5%~25.8%,这表明塔架的柔性支承对系统动力学分析及可靠性设计具有一定影响,为风力机齿轮箱的稳健性和结构优化设计奠定了基础。