车轮踏面磨耗对齿轨列车齿轮齿条接触状态影响研究

针对齿轨列车车轮踏面磨耗情况下难以探究齿轮齿条接触状态规律的问题,提出了一种基于Hertz接触理论的考虑车轮踏面磨耗情况的齿轮齿条齿面接触应力计算模型。首先,分析了磨耗情况下齿轮齿条的接触关系,获得了接触应力计算关键参数随车轮磨耗的变化规律,并结合Hertz接触理论构建了考虑车轮磨耗的齿轮齿条接触应力计算模型;然后,选取某工程齿轮齿条参数进行计算,获得了磨耗周期内的齿面接触应力分布,并通过27组有限元仿真试验获得了不同磨耗量、不同接触位置的齿轮齿条接触应力数据,与上述计算模型结果进行了对比;最后,运用上述计算模型进一步分析了车轮磨耗影响接触应力规律的内在机制和关键因素。结果表明,模型结果与仿真计算结果的最大相对误差为7.71%,验证了计算模型的准确性;车轮踏面磨耗量越大,齿轮齿条啮入点附近的接触应力越大,其影响机制是车轮磨耗导致啮入点附近驱动齿轮曲率半径急剧减小;增大初始中心距和齿条齿顶圆角影响系数,可降低车轮踏面磨耗对接触应力的影响,并可通过减小高度调整周期来优化接触状态情况。     

基于SVMD和自适应MOMEDA的齿轮箱故障诊断

受背景噪声和传输路径的影响，故障信号往往被淹没，故障特征难以提取。基于此，提出一种连续变分模态分解(SVMD)和自适应MOMEDA相结合的故障诊断方法，通过SVMD前处理得到重构信号，然后以平均谱负熵为适应函数，通过人工鱼群优化算法自适应选择MOMEDA的最优参数。利用所得参数对重构信号进行MOMEDA滤波，最后进行包络谱分析，做出故障类型诊断。将所提方法应用于齿轮箱主动轮断齿故障的仿真信号和实验信号中，在包络频谱中可以清楚地分辨出小齿轮转频及其倍频， 同时所提方法相对其他方法具有更好的表现效果。     

基于频率成比例重分配线性Chirplet变换的时频分析方法

齿轮故障信号具有典型的调制特征，其各个频率分量的瞬时频率轨迹具有成比例特征；同时，传统的时频方法存在时频能量集中度低、弱分量信号被淹没的问题。为此，提出了一种频率成比例重分配线性Chirplet变换(PFSRLCT)的时频分析方法。首先，修改了线性Chirplet变换，利用新的核函数来匹配信号的瞬时频率轨迹，以获得时频域表示，利用脊线搜索方法提取了时频脊线；然后，利用时频脊线和狄拉克函数构造了同步重分配算子，对所得到的时频结果进行了重分配，进一步提高了时频能量集中度；最后，利用模拟信号验证了PFSRLCT方法的有效性，并将其与其他方法进行了比较；此外又将该方法应用于实际齿轮箱故障信号的诊断，从所得到的时频结果中可以清楚地分辨出啮合频率fm及其谐波和边频带，所诊断出的故障类型与预设故障类型符合，验证了该方法的适用性。研究结果表明：PFSRLCT在处理具有瞬时频率轨迹成比例特征的信号时，显示出了良好的性能，在信噪比为-2 dB～10 dB时，所得的频率估计误差均小于0.01,在信噪比为-1 dB时，所得Rényi熵仅为4.745 1,均明显小于其他方法，证明该方法的噪声鲁棒性相较于其他方法...