基于空域转矩的齿轮传动系统分析方法

根据空域转矩采集的特点，提出了以空间位移坐标代替时间坐标对齿轮传动系统空域转矩进行频谱分析的方法，即频谱分析及其相关频率计算公式、空域频谱的后处理、特征向量及其与传动系统结构参数的对应关系、应用方法等。该分析方法特别适合于旋转类机械系统如齿轮传动系统的智能诊断或性能分析的计算机自动实现。     

基于空域分析法的环面蜗杆制造误差检测技术研究

针对当前蜗杆制造误差检测的实际情况,提出了基于空域分析法的环面蜗杆制造误差检测新方法;根据空域数据采集的特点,提出了以空间位移坐标代替时间坐标对环面蜗杆进行空域频谱分析的方法,给出了应用空域分析理论设计的FMT测量系统,以及应用该系统进行环面蜗杆制造误差检测的实用效果。     

金属带式无级变速传动系统误差检测技术研究

针对当前金属带式无级变速传动(Continuously Variab le Transm ission,CVT)系统误差的特点,提出基于空域分析法的金属带式无级变速传动误差检测新方法。介绍空域分析法的特点,根据空域数据采集的特点,提出以空间位移坐标代替时间坐标对金属带式无级变速传动进行空域频谱分析的方法,给出应用空域分析理论设计的FMT测量系统,以及应用该系统进行金属带式无级变速传动误差检测的实用效果。     

钢丝绳电磁检测信号的时空域理论分析

钢丝绳电磁检测信号是一种与时间及缺陷位置相关的时空域信号,采用虚拟无限多探头技术,借助Dirac delta函数,建立传感器探头信号的时空域数学模型.通过离散周期信号频谱分析原理讨论时空域信号的频谱特性,利用多采样率原理研究探头运动速度对输出信号频谱的影响.参照时域采样定理,定义及研究空域信号采样定理,空域信号的固有频率与缺陷形式、传感器作用域等特性有关,传感器的运动以其截面中心点为考察点,分别考查多种传感器作用域与缺陷形式下的空域信号固有特性.对时空域信号的时域频率与空域频率进行归一化处理,考查时域频率与空域频率不同关系下的时空域信号采样频率的选择与采样方案的确定,得出统一的时空域信号采样定理.实例分析探头作用域、运动速度、时域信号等对时空域信号采样的影响,进一步验证时空域信号采样定理的正确性.研究成果可推广到相关检测系统等应用场合,所提出的时空域信号采样定理具有一定的普适性.     

数控布带缠绕机主传动系统设计

根据数控布带缠绕机主传动系统的输出要求,考虑主轴恒功率调速范围较小、输出转矩不足等可能出现的问题,采用分段无级变速方案设计其主传动系统。分析缠绕张力、压力阻力矩的影响,由总启动转矩对应的电机功率初选主轴电机;用拟定转速图方法设计主传动系统并使主轴电机工作在较好的功率转矩输出范围内;绘制主轴功率转矩图,通过转速重叠区转速的功率、转矩的比较,合理分配不同转速范围下的挡位选择;设计整体结构布局并绘制出传动系统的三维图,完成数控布带缠绕机主传动系统设计。     

传动系统智能分析站中复合信息的获取

本文论述了齿轮传动系统智能分析站中复合信息的获取方法及动态参数的测试原理。应用分离与合成技术,从栅式转矩传感器的简单信号中,测取传动系统转矩、转速、加速度、效率、传动误差等五个动态参数;采用并行处理方法实现这些参数的同时获取。     

空域分析法及其在传动误差测量中的应用

从空间域的角度讨论了信号处理的一种特殊方法———空域分析法 ,介绍了空域分析法的特点 ,给出了应用空域分析理论设计的FMT测量系统进行机床传动误差检测的实用效果。     

基于自抗扰转矩补偿的采煤机截割传动系统动载荷主动控制

为有效抑制由冲击载荷引起的采煤机截割传动系统动载荷,提出基于自抗扰转矩补偿的采煤机截割传动系统动载荷主动控制方法。综合考虑电动机动态特性、齿轮时变刚度以及滚筒负载特性等,建立采煤机截割传动系统机电耦合动力学模型;以弹性扭矩轴两端的转速差为反馈状态变量,设计了传动系统动载荷自抗扰转矩补偿控制器,该控制器以弹性轴两端的转速差等于零为跟踪目标,将动载荷抑制问题转换成目标轨迹跟踪问题,通过控制电动机转矩来抑制截割传动系统动载荷;最后分析突变工况下所提控制方法对传动系统动载荷的抑制效果。研究结果表明:基于自抗扰转矩补偿的采煤机截割传动系统动载荷主动控制可有效地衰减由外部突变载荷引起的截割传动系统动载荷;载荷突增和突减工况下,与截割电动机直接转矩控制相比,基于自抗扰转矩补偿的传动系统动载荷分别减少46.51%和38.87%。     

VC与DTC策略下传动系统转矩响应特性的对比试验研究

针对矢量控制(VC)和直接转矩控制(DTC)控制策略下传动系统转矩响应特性,通过搭建转矩非闭环传动系统试验台,在不同转速工况下,以阶跃输入方式,对两种不同控制策略下传动系统的转矩响应进行测试,并从控制理论的角度对转矩响应进行了分析与评价。研究结果表明:VC控制策略下,有明显的超调现象,但低速、50%转矩负载工况下传动系统的转矩响应较快;DTC控制策略下,无超调,且中低速工况下传动系统的转矩响应较快;相同工况下,DTC控制要比VC控制的转矩响应快,但低速时稳定性较差。     

电机参数对电动车传动系统扭转振动的影响分析

针对电动车传动系统存在的扭转振动问题,对传动系统的固有特性、电机的转矩特性及振动系统的动态响应进行了分析研究,提出了综合考虑控制电机动态特性和传动系统的机电耦合仿真方法。首先,建立了某集中式驱动电动车动力传动系统的扭转振动数学模型,分析了系统的固有特性,用实验数据验证了模型的准确性;然后,建立了永磁同步电机的矢量控制模型,分析了驱动电机的转矩特性;最后,基于驱动电机和动力传动系统的机电仿真模型,进行了电机参数的灵敏度分析。研究结果表明:在低频时,引入谐波转矩的各电机参数对动力传动系统扭转振动的影响呈正比关系;在中高频时,电机参数对传动系统的影响不成比例。     

基于空间坐标系的齿轮建模方法与应用研究

给出利用空间坐标系创建齿轮模型的一种方法,即用坐标系方程计算出齿轮轮廓曲面和齿根过渡曲面的三维坐标值,然后利用Pro/E的曲面命令把这些坐标值上的点啮合成轮廓曲面模型,利用曲面模型对齿坯模型进行实体化操作,即可实现齿轮的快速精确建模。通过实验表明,在Pro/E设计环境下,基于空间坐标系的齿轮三维建模方法,建模精度高,速度快,是一种高效的齿轮建模方法。     

空域小波分析法及其在故障诊断中的应用

介绍了空域小波分析的基本原理及在旋转机械故障诊断中的应用。认为空域小波变换良好的空—频局部化特性为提取信号在任意部位所包含的频率分量及故障的精确定位提供了有效的分析手段     

基于角域平均和倒阶次谱分析的齿轮箱故障诊断

本文研究旋转机械非稳态信号的分析方法。对等时间间隔采样的齿轮箱振动信号,利用插值算法实现角域重采样。为了抑制与工频无关的噪声信号以提高信噪比,对重采样信号进行了角域平均。将倒频分析引入阶次分析中,以检测出功率谱中难以辨识的周期性。以上方法成功地识别了齿根裂纹故障,说明了对旋转机械非稳态信号进行角域平均和倒阶次谱分析的可行性和有效性。     

基于倒频谱法在齿轮箱故障诊断中的应用

采用LabVIEW的虚拟仪器平台,建立数据采集系统,对齿轮全生命周期的振动信号进行在线采集。利用基于时域与频域分析法（功率谱）相结合的处理方法,对齿轮整个周期中可能出现的情况进行分析。文中主要介绍倒频谱的分析方法,对啮合频率和边频特征进行提取分析,来确定故障的性质.     

轨道不平顺影响下高速列车齿轮传动系统的振动特性分析

为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律,利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型,分别在大、小齿轮内部布置测点,进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验,获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度。对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值进行频域分析,并对比分析了齿轮传动系统在有、无轨道不平顺工况的振动幅值、频谱分布。结果表明,由于轨道不平顺激励的影响,高速列车齿轮传动系统的横向、纵向和垂向振动加强,振动加速度均增幅明显,其中,垂向振动加速度变化幅值最大。齿轮传动系统的振动频率主要集中在0~400 Hz,小齿轮和大齿轮横向振动受轨道不平顺的影响规律一致,但小齿轮受到纵向振动的影响略小于大齿轮,小齿轮受到垂向振动的影响略大于大齿轮。     

摆线轮啮合齿形工作范围的确定

通过分析啮合相位角几何图形的位置,推导出摆线针轮行星减速器中摆线轮实际工作范围的理论公式,画出了啮合相位角函数的拟合曲线,并结合实际讨论其函数曲线的工程意义。通过编制的优化程序验证了摆线轮齿形工作部分范围的合理性,得出了等距加移距修形曲线更逼近转角修形曲线的结论。     

The envelope order spectrum based on generalized demodulation time–frequency analysis and its application to gear fault diagnosis

The generalized demodulation time–frequency analysis is a novel signal processing method, which is particularly suitable for the processing of multi-component amplitude-modulated and frequency-modulated (AM–FM) signals as it can decompose a multi-component signal into a set of single-component signals whose instantaneous frequencies own physical meaning. While fault occurs in gear, the vibration signals measured from gearbox would exactly display AM–FM characteristics. Therefore, targeting the modulation feature of gear vibration signal in run-ups and run-downs, a fault diagnosis method in which generalized demodulation time–frequency analysis and envelope order spectrum technique are combined is put forward and applied to the transient analysis of gear vibration signal. Firstly the multi-component vibration signal of gear is decomposed into some mono-component signals using the generalized demodulation time–frequency analysis approach; secondly the envelope analysis is performed to each single-component signal; thirdly each envelope signal is re-sampled in angle domain; finally the spectrum analysis is applied to each re-sampled signal and the corresponding envelope order spectrum can be obtained. Furthermore, the gear working condition can be identified according to the envelope order spectrum. The analysis results from the simulation and experimental signals show that the proposed algorithm was effective in gear fault diagnosis.