二级齿轮箱刚柔耦合仿真及故障诊断

以二级齿轮箱为研究对象,应用三维建模软件Pro/E建立齿轮箱简化模型,并输出中性文件。通过有限元分析软件ANSYS建立箱体模态中性文件,将中性文件导入ADAMS,建立齿轮箱动力学模型。通过添加约束并且仿真,获得各齿轮轴的转速曲线和齿轮啮合力曲线,将仿真结果与理论结果对比,初步验证仿真方法及模型的可行性与正确性。使用刚柔耦合动力学仿真的方法仿真中间轴齿轮断齿故障,并分析仿真结果,得出结论,为齿轮箱故障诊断提供理论依据。

角度补偿同步平均的二级行星齿轮箱行星轮故障特征提取方法

加窗同步平均克服了行星齿轮传动引起的振动传递路径时变性问题,可有效应用于单级行星齿轮箱齿轮故障特征提取。但二级行星齿轮箱存在两级行星结构共用传动轴引起的振动耦合问题,该方法不易有效提取第一级行星轮的故障特征,为此本文提出一种角度补偿同步平均的二级行星齿轮箱行星轮故障特征的提取方法。通过等角度重采样消除转速波动的影响;采用角度补偿同步平均分离重采样振动中存在的第二级太阳轮的干扰,并通过差运算将其从重采样振动中消除;提取残余振动的包络信号;通过加窗同步平均构建第一级行星轮的合成包络信号,并采用包络同步平均提取第一级行星轮的故障特征。通过二级行星齿轮箱实验台实测信号分析验证,所提方法能够有效地提取第一级行星轮的故障特征。

变精度粗糙集在齿轮故障诊断中的应用

在二级齿轮箱的变负载过程中,为了有效地处理非平稳信号,采用小波包提取特征参量(条件属性值);为了有效地处理带噪声的数据,将变精度粗糙集理论引入到齿轮的故障诊断中,提出了一种条件属性约简方法。首先对连续属性进行离散化;然后定义集合M,根据实际情况,选取不同的正确分类率β,利用变精度粗糙集的近似分类质量进行条件属性约简,并与加入噪声数据后所得的约简结果进行了对比;最后通过齿轮故障实例验证了此方法的有效性和实用性。

VPRS在轴承故障诊断中的应用

将变精度粗糙集(VPRS)理论引入到轴承的故障诊断中,提出了一种故障决策规则提取方法。首先用等间距法对连续属性进行离散化,然后根据实际,选取不同的β(正确的分类率),利用变精度粗糙集的近似分类质量进行条件属性约简,得到β近似决策规则,最后通过轴承故障实例验证了此方法的有效性和实用性。

Optimum Determination of Partial Transmission Ratios of Mechanical Driven Systems Using a V-belt and a Helical Gearbox with Second-Step Double Gear-Sets

This paper presents a study on the optimum determination of partial transmission ratios of a mechanical drive system using a V-belt and a helical gearbox with second-step double gear-sets in order to get the minimum size of the system. The chosen objective function was the cross section dimension of the system. In the optimization problem, the design equation for pitting resistance of a gear set was investigated and equations on moment equilibrium condition of a mechanic system including a V-belt and a helical gearbox with second-step double gear-sets and their regular resistance condition were analysed. Based on the results of the study, effective formulas for calculation of the partial ratios of the V-belt and a helical gearbox with second-step double gear-sets were proposed. By using explicit models, the partial ratios can be determined accurately and simply.