地铁齿轮箱作为地铁车辆的核心部件,其可靠性决定了整辆列车的可靠性。地铁的运行过程包括启动、持续、高速、短路工况,短路工况箱体受力最大,可靠度最低。根据GB/T 21563—2018的测试要求,对某型号地铁齿轮箱箱体的超常工况(工况1)和实际运行过程中发生的短路工况(工况2)进行了可靠性分析。考虑铸造公差、材料参数、输入转矩的不确定性对箱体最大等效应力与最大变形的影响,采用CCD实验设计方法进行了样本计算并拟合出响应面,结合蒙特卡罗抽样得出静态可靠度;在此基础上,结合顺序统计量理论对多次载荷作用进行等效,得出了箱体随载荷作用次数变化的可靠度。结果表明,两种工况下,载荷作用105次后,箱体的可靠度仍然很高,符合设计要求;根据时变可靠度图得知,尽管工况2的应力均值小于工况1,但与工况1相比方差较大,这导致了工况2的可靠度下降...

基于斜齿轮时变接触线长度变化规律,推导了斜齿轮摩擦力和摩擦力矩的解析算法;基于时变摩擦因数模型,研究了滑动摩擦对齿面啮合力和啮合效率的影响。结果表明,考虑滑动摩擦时,齿面啮合力小于法向力,齿面啮合力随转速增大而增大,随齿面粗糙度和润滑油黏度增大而减小,且在多齿啮合区影响更显著;在时变摩擦因数作用下,平均啮合效率随转速、转矩增大而增大,随齿面粗糙度增大而降低,尤其在低温润滑油黏度较大时,影响较大。

以国内某现役地铁齿轮箱实体为研究对象,构造计算机虚拟样机,并借助有限元软件构造含有柔性箱体的刚柔耦合模型,探讨了不同测点位置的振动信号特性,分析了断齿数量变化、转矩变化、转速变化情况下的齿轮箱箱体振动特性。结果表明,测点位置距离轴越近,对冲击能量越敏感,但相对的其频域特性模糊;断齿数量、转矩、转速的增大都会导致振动整体加剧,局部上又呈现出各自不同的特性。研究结果对地铁齿轮箱的仿真及试验研究具有一定参考价值。

以某地铁现役齿轮箱三维模型为例,通过有限元仿真的方法对其进行模态分析,寻找箱体结构的刚度薄弱部位,并以此初步作为振动测点位置,并导出含有模态信息的柔性箱体,构造传动系统为刚体的刚柔耦合模型,进行动力学仿真,通过三维模型的修改制造含有断齿故障齿轮箱与正常状态齿轮箱,对比各测点有无故障下的振动数据,选用合适振动测量点。通过此方法可以提前选取合适的传感器测点位置,为试验过程中数据采集的有效性做好提前准备。

受背景噪声和传输路径的影响,故障信号往往被淹没,故障特征难以提取。基于此,提出一种连续变分模态分解(SVMD)和自适应MOMEDA相结合的故障诊断方法,通过SVMD前处理得到重构信号,然后以平均谱负熵为适应函数,通过人工鱼群优化算法自适应选择MOMEDA的最优参数。利用所得参数对重构信号进行MOMEDA滤波,最后进行包络谱分析,做出故障类型诊断。将所提方法应用于齿轮箱主动轮断齿故障的仿真信号和实验信号中,在包络频谱中可以清楚地分辨出小齿轮转频及其倍频,同时所提方法相对其他方法具有更好的表现效果。

针对汽车变速箱装配精度要求高、装配线开发周期长等问题,在对虚拟装配技术进行研究后,以数字化软件Tecnomatix为平台,对变速箱装配路径以及设备运动序列进行规划,设计一种适用于变速箱装配的虚拟装配方案。通过平台强大的仿真功能,进行了装配干涉的检测,优化了装配路径,最后得到一个高精度且适用于实际生产的装配方案。仿真结果表明,运用虚拟装配技术,可以有效避免设计漏洞,防止出现错装、漏装现象,缩短了开发周期,让设计和生产变得更加“无缝”。

文章对水下液压执行器采取压力补偿措施后所引起的效率问题进行了讨论，在综述了当前常用的液压系统节能设计方法的基础上，提出一种新的节能的水下环境压力补偿设计新方法，即油源隔离措施。并对这种油源隔离措施的节能控制策略进行了研究，有效地解决水下环境压力引起的效率问题，并使水下液压系统的工作深度得到较大提高。