针对动力学建模过程中转子质量分配对轴承-转子系统振动响应的影响,提出了一种多盘转子质量分配方法,该方法通过将转子质量分配在多个转盘上模拟实际转子质量分配情况。首先基于能量法建立含有故障轴承的轴承-转子系统的动力学模型,使用龙格库塔(Runge-Kutta)方法求解动力学方程,得到模拟振动信号。然后再将转子质量分配给不同数量和位置的转盘,对轴承-转子系统的振动响应进行仿真研究,并在仿真结果中将驱动端的外圈故障信号与实验信号进行比较,验证了模型与方法的有效性。

针对传统的单一故障诊断方法在汽轮发电机组故障诊断中具有一定的局限性,研究了本体和信号分析在故障诊断领域的优势,提出一种适用于汽轮发电机组故障诊断的方法。借助Protégé4.3构建汽轮发电机组故障诊断本体知识库,基于EEMD、排列熵和SVM的信号分析方法辨识出故障类型;设计一种语义映射方法,将信号分析的辨识结果与本体知识库中的实例相关联,并对关联得到的本体实例进行推理,进而得到故障原因和维修策略。最后针对转子常见故障进行实例测试,结果表明该方法能够有效诊断汽轮发电机组常见故障,且诊断结果全面、准确。

针对高空救援车作业臂回转机构高效率、安全和适应复杂环境等要求,采用二级行星传动方式和摩擦片式静态制动的结构形式,设计了一种新型回转机构减速器。使用Romax Designer软件对回转机构减速器进行建模仿真,分析了不同工况下传动系统的损伤情况与使用寿命。仿真结果表明,新型回转机构减速器能够满足给定工况下的设计要求。

针对高精度弧齿锥齿轮在啮合过程中齿面接触动态变化问题,分析了弧齿锥齿轮齿面加工原理,建立了弧齿锥齿轮齿面方程,计算创建模型所需要的齿面离散点方程,准确求解出齿面各点的坐标,建立了弧齿锥齿轮的三维模型。构建弧齿锥齿轮有限元模型,采用瞬态动力学模块分析弧齿锥齿轮啮合过程中齿面接触应力的动态变化,得到弧齿锥齿轮大轮凹面接触印痕,与实验得到的弧齿锥齿轮大轮齿面接触印痕进行对比分析。结果表明,仿真和实验得到的接触印痕都符合设计准则中接触区域的范围,能够满足弧齿锥齿轮实际使用要求。

针对某高空救援车行星减速器薄壁齿圈径向尺寸大、承载载荷大和精度高等要求,分析了薄壁齿圈在加工和热处理过程中的变形问题,找到了工件变形问题的原因,制定了解决方案,优化了薄壁齿圈加工和热处理的工艺路线;使用Deform热处理仿真软件,模拟了优化后的热处理路线,验证了优化方案的可行性。该优化方案提高了工件的精度,符合某高空救援车行星减速器在复杂工况条件下正常工作的要求,确保了机械设备的安全平稳运行。工程实践表明,该优化方案适用于低速重载的高空救援车回转机构减速器,具有较高的经济实用性。

通过对GCr15轴承钢淬火＋回火热处理后显微组织的扫描电镜金相图片的研究,探索一种实现其金相组织定量分析的数字图像处理方法.以Matlab软件为工具,采用数字图像处理中的灰度化、灰度调整以及形态学运算的数字化处理方法,计算碳化物颗粒所占比例的多少,从而实现轴承钢热处理质量评价.结果表明：运用数字图像处理技术可有效提取和量化淬火＋回火热处理后的GCr15轴承钢中碳化物颗粒;试件轴承外圈比圆锥滚子的碳化物含量少得多,从而其力学性能也不相同.

对双铰接式液压缸驱动双层剪叉机构进行运动学分析和液压缸关键参数确定,推导出剪叉机构平台升降速度与液压缸活塞运动速度的关系式,进而得到剪叉机构平台升降速度与液压缸流量变化关系式.根据实例利用Mathcad软件计算并绘制出整个起升角度范围内的液压缸活塞运行速度变化曲线及液压缸流量和行程曲线,对优化液压缸布置和液压系统设计具有一定的理论借鉴意义.

为了满是不同设计参数的要求,对剪叉式液压升降平台进行动力学分析,以单液压缸推动2幅剪叉臂为基本单元建立受力分析的数学模型,推导出普遍使用的参数关系式,求出各铰接点的受力.校核危险截面,进而确定各关键结构参数,形成程序化的设计思路.应用Mathcad进行辅助设计可绘制参数曲线,初步实脱设计的参数化,对实际工程应用中不同规格产品的开发与设计,具有一定的借鉴患义.

滚动轴承动力学模型可深入的分析轴承局缺陷动态响应特性。针对滚动轴承局部缺陷动力学建模在弹流润滑、滑动和轴承座等方面考虑因素不全的问题,建立弹流润滑及滑动作用下滚动轴承系统局部缺陷位移激励的二自由度动力学模型。首先对滚动体与滚道间的接触刚度、润滑油膜刚度和阻尼、轴承座刚度和阻尼计算并求得总的接触刚度和阻尼,然后再加入滑动更能真实的模拟轴承实际的运转情况;根据牛顿第二定律建立了局部缺陷轴承动力学方程,利用四阶龙格库塔方法求解,得到轴承局部缺陷的动态响应。通过对比故障滚动轴承试验与模型模拟的结果,验证了所建模型的正确性。

针对径向载荷作用下滚动轴承表面局部缺陷引起的振动问题,为了更加准确地揭示振动响应的机理,将滚动体经过缺陷的接触过程进一步细化为多事件,建立了内圈表面存在局部缺陷的滚动轴承2自由度动力学模型。将滚动体从进入缺陷到离开缺陷的过程细化为进入事件、冲击事件、离开事件和载荷补偿事件,根据相应事件构造合适的激励力函数;考虑缺陷和轴承变刚度振动引起的时变位移对动力学响应特性的影响,基于赫兹接触理论,建立局部缺陷轴承的动力学模型。利用四阶变步长的龙格-库塔法对动力学方程进行求解,得到了振动响应信号;同时研究了缺陷尺寸和转速对轴承系统振动加速度幅值的影响规律。通过故障轴承实验,验证了模型的正确性和可靠性。