基于蒙特卡罗法,建立了斜齿轮随机啮合效率的可靠性模型,选择对啮合效率影响较大的5个参数作为随机参数,通过对随机参数的正态分布抽样,分别得到各个随机参数对啮合效率的可靠性影响。结果表明,法向模数和螺旋角对斜齿轮啮合效率的影响最小,两者相近;其次是齿宽、法向压力角;影响最大的是齿顶高系数h。所以,在考虑啮合效率的斜齿轮传动系统的设计和制造中,可以通过优化法向模数、螺旋角β和齿宽来提高斜齿轮的接触强度和弯曲强度,以减少对啮合效率的影响。

燃气轮机是一种功率大、效率高、体积小、寿命长的新一代清洁能源动力装置。燃气轮机齿轮箱是将燃气轮机输出功率减速增扭后传递给工作机的装置,是燃气轮机机组的关键配套系统之一。阐述了燃气轮机和燃气轮机齿轮箱的国内外发展现状,分析并列举了燃气轮机齿轮箱的典型结构及各自的优缺点。综述了传动系统动力学研究、行星轮均载技术、齿轮修形技术等燃气轮机齿轮箱研制关键技术及研究现状,指出了燃气轮机齿轮箱的发展趋势及需要进一步研究的问题。

齿轮箱热功率损失及传动效率是评价齿轮传动质量好坏的重要指标之一。基于齿轮各啮合参数,推导了齿轮啮合热功率损失数学表达式。考虑油膜厚度和摩擦因数,分析了齿轮啮合滚动功率损失和滑动功率损失与两者的对应关系,得到各齿轮参数对齿轮啮合热功率损失的影响规律。结果表明,滚动功率损失与油膜厚度呈正相关关系,而滑动功率损失与摩擦因数呈正相关关系。基于各齿轮参数对齿轮啮合热功率损失的影响,提出高效率人字齿参数选取原则。

建立考虑润滑油对齿面摩擦特性影响的啮合效率计算数学模型,分析了温度和压力对齿轮啮合效率的影响规律,并提出啮合效率优化方案。结果表明,温度升高时,润滑油黏度下降,使得滑动摩擦损失增加,导致齿轮的啮合效率降低;当压力增大时,润滑油黏度会升高,使得滑动摩擦损失降低,导致齿轮的啮合效率增大;在高温和低压情况下,为保证齿轮的啮合效率,可以降低法向模数和齿顶高系数,提高法向压力角和螺旋角,合理搭配齿轮参数,选择满足啮合效率的润滑油。

轻量化、集成化设计是气垫船机电设备设计过程中的要点。该文通过对某船变距液压系统进行分析,根据相关设计要求梳理获得变距液压集成泵站的设计参数,据此开展常规设计和轻量化设计方案对比研究。结果表明:采用轻量化、集成化的设计方案可有效降低泵站的整体质量,提高泵站的集成度。基于轻量化设计方案开展变距液压泵站试制,并通过试验研究可知,液压泵站的主要性能指标均满足系统设计要求,验证了文章所提出的轻量化、集成化液压泵站设计方案的合理性。变距液压集成泵站的轻量化设计可为后续气垫船变距泵站提供参考。

针对回转马达减速机在没有全工况载荷谱的情况下产品可靠性台架试验困难的问题,基于材料有限寿命S-N疲劳曲线和Miner疲劳损伤理论对5t挖掘机回转马达减速机的等效加速寿命试验（ALT）进行了研究。通过推导等效转矩与应力关系、等效加速系数K以及试验载荷与循环次数关系,得到了加速寿命试验的分段试验载荷和考核时间,从而确定了产品台架考核的等效加速寿命试验方法。试验结果表明,所阐述的等效加速寿命试验方法是可行的,这种方法为工程机械回转马达减速机的疲劳寿命设计和试验大纲的制定提供了参考依据。

自升式海工辅助平台提升齿轮箱主要结构为行星齿轮传动,如何评价与分析行星架的结构强度与疲劳寿命是设计这类齿轮箱的关键所在。文中利用Masta、ABAQUS以及FEMFAT等软件对第三级行星架结构强度与疲劳寿命的分析过程进行了阐述。分析结果表明,所阐述的方法是可行的,这种方法为类似齿轮箱行星架疲劳寿命与结构强度的设计提供了参考依据。

以燃气轮机传动系统中应用的17 C r N i M o 6齿轮材料为研究对象,通过两种不同的热处理工艺,分别得到两种齿轮的心部硬度,分别为心部硬度大于3 0 H R C 和大于2 5 H R C （ J = 1 2 m m 处不大于2 8 H R C ）,再以齿轮高频试验测试为研究手段,得到两种不同热处理条件下的弯曲疲劳R-S-A/曲线.

针对风电齿轮箱中行星轮轴承外圈跑圈失效问题,分别从宏观结构以及微观材料进行了深入分析,确认了轴承结构以及行星轮系结构是行星轮轴承外圈失效的原因,通过无外圈轴承结构以及柔性销轴结构解决行星轮轴承外圈跑圈问题。

为了设计出适用于爆炸性气体环境中的高速平行轴齿轮箱,以齿轮箱技术指标及环境要求为前提,针对产品安装环境进行区域划分、物质分类和温度组别确定等,从防爆形式分类、危险点燃源的评定等方面开展齿轮箱的危险源辨识、非电气防爆设计和电气防爆设计等,并进行了试验验证,最终取得了第三方防爆认证。认证表明:针对爆炸性气体环境中防爆齿轮箱的设计,其最佳的防燃型式更加倾向于控制点燃源型"k"与液浸型"b"。