智能扫地机滚刷齿轮箱的振动特性仿真分析及试验研究

针对某款扫地机齿轮箱噪声过大的问题,在多体动力学软件RecurDyn中建立齿轮箱动力学模型,得到稳态工况下齿轮副的动态啮合力,分析了啮合力对箱体振动的影响;利用Ansys对箱体进行模态和动态响应分析,显示振动响应峰值主要集中在齿轮啮合频率的基频、倍频、2倍频处,激起了与齿轮副的共振噪声.为避开共振带,在不增加箱体空间的情况下提出优化齿轮几何参数和改进电动机装配处结构的方案,并对优化方案进行了噪声试验.结果表明,优化齿轮几何参数和对电动机装配处加筋的组合方案为最佳方案,整机噪声降低了约8.9 dB.研究对该类产品的优化设计和减振降噪具有一定的研究意义和参考价值.     

基于多重分形与SVM的齿轮箱故障诊断研究

针对齿轮箱振动信号的非平稳性和非线性,提出一种多重分形和支持向量机相结合的故障诊断方法。运用多重分形理论方法对齿轮振动信号进行分析,通过分析发现多重分形谱和广义维数作为故障特征能够很好地反映齿轮箱的工作状态;对支持向量机的参数利用粒子群优化算法进行优化,并将齿轮箱振动信号的多重分形特征量作为支持向量机的输入参数以识别齿轮的故障类型。实验结果表明,该方法在样本较小的情况下能够准确对齿轮箱的故障类型进行分类。     

基于Romax的功率分流齿轮箱齿轮修形仿真分析

齿轮箱的可靠性和寿命对风力发电机组的平稳运行起着至关重要的作用,齿轮修形能有效地减小齿轮箱振动、降低噪音以及延长使用寿命.本文以5 MW功率分流风电齿轮箱为研究对象,简要介绍了齿轮修形理论以及功率分流式风电齿轮箱的基本结构;利用Romax软件建立了5 MW功率分流齿轮箱模型,利用载荷谱对齿轮箱进行静力学仿真分析,根据齿轮载荷分布、传动误差等参数,对一、二级的齿轮进行齿廓和齿向修形,实现功率分流式风电齿轮箱齿轮间的均载特性,减小齿轮传动误差.     

基于KISSsoft的采煤机齿轮箱参数优化设计

以某采煤机齿轮箱第四级行星齿轮传动系统为研究对象,通过KISSsoft软件建立齿轮组参数化模型,分析了在传动过程中主要参数对齿轮系统的影响。以最小齿根弯曲疲劳强度安全系数和最小齿面接触疲劳强度安全系数为目标函数,以螺旋角、模数、传动比、齿数、齿宽比和内孔径及轮缘厚度为约束条件,构建数学模型对齿轮设计参数进行优化,改善了采煤机齿轮箱传动中存在的问题。通过对比分析优化前后的齿轮传动性能,优化后的传动模型表现出了更高的可靠性和使用寿命。研究了优化后的齿轮箱传动模型各参数指标,确保最佳优化方案。所进行的研究工作对其他齿轮传动装备的优化与设计具有重要的参考价值。     

风电齿轮箱故障诊断的SVM参数优化

针对风电齿轮箱易出现齿轮断齿、点蚀、磨损等故障问题,提取风电齿轮箱非平稳非线性振动信号的提升小波包能量熵,利用支持向量机(SVM)进行故障诊断。为提高算法的分类精度,利用遗传算法对参数进行优化处理,试验结果表明,优化后获得的最佳参数能够提高SVM测试样本的预测精度。     

风力发电机齿轮箱传动系统振动的动力学建模

由于风电齿轮箱传动系统变载变速的特点,使得风电齿轮箱传动系统长期处于较为复杂的变载荷作用下而产生振动,这些振动将会引起齿轮箱传动系统内部结构的损坏。将风电齿轮箱传动系统分解为三级齿轮传动,采用集中质量参数法,在综合考虑齿轮啮合刚度、齿轮啮合误差以及支撑轴承非线性等因素的共同影响下,建立了具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱齿轮-传动轴-轴承系统耦合的非线性动力学模型,利用拉格朗日方程推导了整个风电齿轮箱传动系统的动力学方程,并利用Runge-Kutta对其进行了动力学分析。     

基于KISSsoft的动车齿轮箱齿轮修形优化设计

设计某动车齿轮箱的齿轮参数时,通过采用KISSsoft软件对设计方案进行边界条件的限制和筛选,从中选出最优强度方案;通过修形接触分析,改善了齿轮的强度和振动等传动性能指标,提高了设计效率。     

基于改进多尺度均值排列熵和参数优化SVM的齿轮箱故障诊断方法

当齿轮箱传动系统发生故障时,不同振动信号的多尺度均值排列熵（Multi-scale Mean Permutation Entropy,MMPE）与其故障状态有一定的对应关系,但MMPE提取故障特征的效果取决于参数的选取。因此,提出了一种基于改进MMPE和参数优化支持向量机（Support Vector Machine,SVM）的齿轮箱故障识别方法。首先,引用粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法对MMPE的参数进行优化;其次,对采集到的齿轮振动信号计算其MMPE;最后,采用PSO-SVM对齿轮的故障状态进行了识别。试验结果验证了所提方法的有效性且具有较高的准确率。     

人字齿轮系统振动传递分析优化与试验验证

为了有效分析人字齿轮传动系统振动传递特性、合理预估箱体结构振动噪声,建立考虑箱体内润滑油流固耦合的齿轮箱有限元模型,将文献[5]计算分配到各支撑轴承的时变动态载荷施加到箱体各轴承孔中心耦合参考点,由ANSYS软件的瞬态动力学分析模块对齿轮箱进行动态响应分析,对得到的齿轮箱考察结点结构振动加速度进行预估。选取改进的自适应遗传算法对人字齿轮小轮齿面进行多动力学目标的齿面三维优化设计,优化结果表明在给定优化载荷工况下,轮齿端面啮合线方向相对振动加速度及齿轮箱体机脚参考点结构振动加速度均得到明显下降。搭建人字齿轮传动系统封闭功率流试验台,利用海德汉圆光栅编码器高精度特性对人字齿轮端面啮合线向相对振动进行测量,加速度计测量箱体轴承座、箱体机脚位置振动加速度,以此验证人字齿轮动力系统振动传递理论及齿面三维修形减振效果。     

基于有限元方法的齿轮箱动态响应分析

运用结构有限元法对某齿轮箱进行数值仿真分析。建立齿轮箱三维有限元模型,基于分块Lancozs完成齿轮箱模态分析,提取其固有频率及振型,分析齿轮啮合动态激励,完成齿轮箱频率响应分析,得到了振动速度、振动位移及振动加速度,分析了动态响应规律,这为后期齿轮箱结构优化及降噪提供理论依据。     

多级齿轮传动的风电齿轮箱耦合非线性动力学模型的创建研究

风电齿轮箱传动系统具有变载以及变速的特性,造成了风电齿轮箱的传动系统将会长期处于十分复杂的变载荷作用下,进而出现振动情况,振动情况的发生会引起齿轮箱传动系统的系内结构损害。分解电齿轮箱为三级齿轮传动,借助集中质量参数方法,对齿轮的啮合刚度进行全面考虑,在齿轮啮合误差和支撑承的非线性因素的综合影响下,构建多级齿轮的传统大型风电齿轮箱齿轮-传动-承耦合的非线性动力模型,采用拉朗日方程对全部的风电齿轮箱传动系统的动力方程进行推导。     

750kW风力发电机齿轮箱动力学分析

某750 kW风力发电机投入运行以来,其增速齿轮箱的齿轮故障经常发生.针对750 kW风力发电机齿轮箱的齿轮传动系统故障,运用新的齿轮参数配置方案,建立了虚拟样机;在ADAMS中进行了动力学分析,找出了系统中的薄弱齿轮,并对此薄弱齿轮进行了疲劳寿命分析,计算寿命满足使用要求,证明了该方案的可行性.     

基于Romax的斜齿圆柱齿轮的微观参数优化

随着技术的发展,高精度的传动设备对齿轮的要求越来越高.以齿轮箱的主减速斜齿圆柱齿轮作为研究对象,利用Romax软件建立齿轮箱模型,结合斜齿圆柱齿轮的微观参数优化理论,以传递误差、齿轮齿面上单位长度的载荷分布和接触斑点为优化目标进行微观齿轮修形,提出了一种螺旋线修形结合齿廓修形的全方位修形方法;通过对比修形前后齿轮的优化目标参数,优化后传递误差降低、齿面载荷分布更加均匀、接触斑点良好,改善了齿轮的啮合状况,提高了齿轮的使用寿命.     

扫地机器人蜗杆斜齿轮箱降噪理论和试验

扫地机器人蜗杆斜齿轮箱的噪声是制约扫地机器人长寿命、高可靠性和推广运用的主要因素。针对SN55型扫地机器人蜗杆斜齿轮箱噪声大的质量问题,文中利用隔声式噪声测试仪进行了声压测试和精密齿轮测量仪器等测试分析,对蜗杆斜齿轮箱的噪声源的查找和降噪方法进行了分析研究。研究表明:噪声源为齿轮箱壳体中蜗杆斜齿轮副装配孔间的中心距偏小,导致齿轮副啮合不良,振动和噪声大。为了消除此噪声源,首先根据蜗杆斜齿轮啮合重合度的表达公式,比较了斜齿轮不同变位系数下,对齿轮副相关参数及啮合重合度的影响。提出了将斜齿轮增加0.3负变位为最佳方案,最后经过相关试验验证,解决了齿轮箱的噪声问题。     

风电齿轮箱优化设计辅助工具开发

为缩短风电齿轮箱设计周期,避免因对行星轴承考虑不足而导致优化设计方案不可行的现状,开发了一款基于风电行业及相关国际标准,同时将齿轮参数与轴承作为一个整体考虑的风电齿轮箱优化设计辅助工具。通过该工具容易得到约束空间下的所有可行方案。在短时间内,具有经验的设计人员通过筛选可行方案集就可以得到含有齿轮及轴承参数的优化方案。最后通过一个案例简要阐述了软件使用流程及功能。     

基于MED-SVM的齿轮箱故障诊断方法

为了解决齿轮箱的故障诊断问题,提出了一种基于最小熵反褶积(Minimum Entropy Deconvolution,MED)和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的齿轮箱故障诊断方法。该方法首先对齿轮箱振动加速度信号进行MED降噪处理,对降噪后的信号在幅域、频域和能量域进行特征参量提取,建立特征向量,以此作为输入建立多分类支持向量机,通过交叉验证方法优化模型参数,判断齿轮箱的故障类型。实测齿轮箱振动信号的故障诊断结果表明,该方法能有效识别多种齿轮和轴承的故障类型,优化模型参,数有助于提高故障识别准确率。     

某核电海水循环泵齿轮箱振动分析

齿轮的边频带,通常作为齿轮故障诊断的重要依据,针对某核电海水循环泵齿轮箱首次满载振动偏高,基于边频带理论对齿轮箱振动频谱进行了分析,分析结果表明该齿轮箱振动频谱符合无故障行星齿轮组的典型特征,可以排除齿轮箱局部故障的可能,该齿轮箱满足长期稳定运行的要求。     

统计能量法在齿轮箱声学性能预测中的应用研究

基于统计能量分析(SEA)原理,以某船用齿轮箱为例建立了SEA模型,并通过理论分析确定了统计能量法的3个重要参数以及齿轮箱的轴承动载荷激励。由于齿轮修形可以有效降低齿轮啮合冲击产生的高频振动,为定量得到减振降噪效果,运用统计能量法分别对齿轮采用未修形和修形两种情况下,齿轮箱各子系统的振动速度以及距离齿轮箱外部一定距离的声压级进行了仿真预测。研究表明,统计能量法可为齿轮箱高频声学性能分析提供有效手段。     

船用减速齿轮箱技术状态评估指标构建研究

根据船用减速齿轮箱的结构和功能,构建减速齿轮箱技术评估指标体系。主要确定了齿轮、轴和滑动轴承3个关键部件的技术状态评估参数。评估齿轮技术状态的指标定为啮合频率和谐波分量两个参数;轴的技术状态评估选择振动偏移量参数;滑动轴承技术状态评估选择轴承温度参数。     

JS315型减速机振动噪声的研究

齿轮箱的振动和噪声能够反映齿轮装置的品质,影响齿轮箱振动和噪声的因素有齿轮啮合、轴系变形、箱体精度以及安装误差等因素,其中齿轮啮合是主要因素,而齿轮的基节偏差和齿形偏差又是影响齿轮传动平稳性的主要因素。通过对公司JS315型减速机振动和噪声的研究,分析了影响齿轮箱振动和噪声的因素,找出了造成振动和异响的原因,成功解决了这一问题。