针对在多工况、多不确定性参数所形成的大数据下齿轮传动系统啮合接触特性分析困难的问题,提出了一种基于数据挖掘技术的齿轮传动系统啮合接触特性分析方法。基于多维高斯分布原理与齿轮传动系统有限元模型,构建了系统啮合接触特性数据集;采用最大信息系数分析了各系统参数与啮合接触特性之间的相关性,为预测模型提供了候选特征子集;采用支持向量机和随机森林算法建立了系统啮合接触特性预测模型,实现了对系统啮合接触特性的高效预测。结果表明,基于支持向量机算法的预测模型的预测误差最小,平均绝对百分比误差为3.87%,远小于理论计算误差。其中,在最优特征子集下,基于支持向量机算法的预测模型的各项接触特性预测误差指标显著下降,其平均绝对百分比误差降至3.03%,比优化前的接触特性预测误差减小了21.71%,验证了所提方法的精确...

为了分析盾构机主驱动减速器行星齿轮传动润滑特性,采用移动粒子半隐式(Moving Particle Semi-implicit,MPS)法建立了单级行星轮系飞溅润滑仿真模型。通过对比分析不同工况下行星轮系运动过程中的系统内部润滑油液粒子分布、速度场、压力场、轮齿啮合区域油液粒子数量及各旋转部件所产生的搅油阻力矩,研究了输入转速、初始油位高度以及油温对系统润滑效果与搅油损耗功率的影响。结果发现,油液粒子速度与压力随减速器的输入转速和油位高度的增加而增大,转速和油位过低将导致减速器内油液粒子分布不均匀;行星轮与太阳轮、内齿圈啮合区粒子数随输入转速和油温增加而减少,随油位高度降低而减少,其中,太阳轮啮合区为润滑不良风险区;系统搅油损耗功率受输入转速的影响最为显著,随转速的增加呈指数上升趋势,油位高度与油温的影响相对较小;在各...

齿面载荷的分配状况,极大程度影响着行星传动系统功率分流这一特性的发挥。为研究行星齿轮传动系统中均载特性的有关问题,对目前该问题的研究现状进行了总结。阐述了与均载有关的基本问题,比较剖析了行星传动中均载特性的分析方法与计算模型,梳理了目前使用较多的均载方式和均载机构。通过整理分析发现,误差是影响载荷分布不均的根本原因,改善均载最有效的方法就是降低系统对误差的敏感程度;多级行星轮系动力学分析与非线性因素的影响是目前研究均载问题的重点方向;浮动零部件以及柔性化零部件仍是目前常用的均载方法。

轨道交通齿轮箱作为列车动力系统的关键部件,对列车的运行起到至关重要的作用。其中轨道交通齿轮箱的热平衡分析对保证齿轮箱的正常运行具有重要意义。以地铁齿轮传动系统为研究对象,应用热网络法建立关键部件的热平衡方程组,给出传动系统功率损失、热阻及对流换热系数的计算模型,并求解热平衡方程组的各节点温度。研究表明,该轨道交通齿轮箱的效率随着转速的升高而降低,转速升高,各节点的温度升高,齿轮啮合点处温度最高。

面向工程机械、航空航天、轨道交通、电动汽车等驱动装置变速变扭的服役特性,阐述了齿轮传动热胶合失效的损伤机理,构建了热胶合影响多因素耦合的关联关系,分析了常用设计元素传递转矩、齿轮转速、油液黏度以及润滑油温变化对齿面接触温度的影响,形成了与提高热胶合承载能力相应的设计思路;同时,针对18CrNiMo7-6渗碳淬火+ISO-VG 220润滑油组合传动齿轮开展了系列试验测试,明确了齿面接触温度与润滑油膜厚度在热胶合分析中的作用权重。所测定的热胶合失效边界温度,可为变速变扭齿轮传动工程设计热胶合承载能力的精确评估提供数据基础。

为了提升轴承故障诊断性能,提出了一种基于鲁棒局部均值分解(RLMD)和Kmeans++的轴承故障诊断方法。利用RLMD方法对轴承振动信号进行分解,得到乘积函数(PF),根据PF分量与原始振动信号的相关程度选择敏感PF分量,叠加敏感PF分量构成重构信号;通过计算原始振动信号和重构信号的时域、频域统计特征形成轴承故障特征集;利用线性判别分析(LDA)提取轴承故障的Fisher特征;通过Kmeans++聚类的方法对故障特征进行聚类,得到各工况轴承的聚类中心;通过计算测试样本与聚类中心之间的汉明贴近度来实现轴承故障诊断。利用含有不同信噪比的仿真轴承故障数据和Paderborn大学轴承数据中心的轴承故障数据评价所提出方法的有效性。结果表明,该方法即使在样本数较少的情况下也能够准确地识别出不同类别和级别的轴承故障。

采用三峡升船机齿条性能评定试验装置,研究低速重载、频繁换向条件下开式齿轮齿条的润滑状态。对开式齿轮齿条油膜厚度计算模型中润滑油的压黏系数进行修正以适用高黏度润滑油,利用油膜厚度准则对开式齿轮齿条的润滑状态进行分析。结果表明,采用油膜厚度准则能相对准确地判断低速重载开式齿轮齿条传动的润滑状态;转速、载荷对润滑状态有很大的影响,齿轮齿条换向时,润滑状况相对恶劣,易磨损、胶合,应尽量减小载荷和齿面粗糙度,增大润滑油黏度。

基于剪切应力与硬度曲线的关系,采用线性回归法,推导了渗碳齿轮有效硬化层深的计算公式,并通过实例进行了验证。结果表明,推导所得计算公式的精度能够满足齿轮有效硬化层深设计的要求。利用此公式得到了齿轮的有效硬化层深,并建立了齿轮有效硬化层分布模型。

分析了起重机减速器变载荷工况下等效载荷的计算方法,推导出齿轮疲劳强度计算和轴承疲劳寿命计算时不同的使用系数计算公式,并根据寿命系数重新计算了用于齿轮疲劳强度计算时的指数值。指出了齿轮和轴承疲劳计算时载荷谱系数的不同之处。计算方法对起重机减速器设计计算具有指导性意义。