基于SSA-VMD和2.5维谱的齿轮箱磨损故障诊断

针对行星齿轮箱实际工况中存在多种频率耦合无法直接提取故障特征频率的问题,提出一种基于樽海鞘群算法优化变分模态分解(SSA-VMD)结合2.5维谱的故障诊断方法。运用SSA优化VMD的参数;运用自相关系数对分解信号进行重构,降低噪声的干扰;最后运用2.5维谱对重构信号中的频率耦合进行解耦运算。搭建行星齿轮箱磨损故障全生命周期实验台采集振动信号,运用提出的方法解耦出参与耦合的故障频率成分,揭示了行星齿轮箱磨损故障演化规律。研究结果表明：随着磨损故障程度的加深,磨损故障特征频率明显增多。     

多因素条件下单级齿轮系统的非线性特性

考虑啮合刚度、齿侧间隙和轴承支撑间隙等因素,运用集中质量法建立了三自由度直齿圆柱齿轮副弯扭耦合非线性振动模型,并据此研究了各参数对齿轮系统非线性振动特性的影响。结果表明：齿侧间隙一定时,随着频率的升高,系统由周期运动通过激变直接进入混沌,然后又由混沌通过激变变为周期运动;在周期运动中,系统经过倍周期分岔,由双周期运动变为四周期运动,然后又通过逆倍周期分岔,由四周期运动变为双周期运动,之后又由双周期运动变为单周期运动;不同的输入转频条件下,间隙变化使系统表现出不同分岔特性,在某些特定频率下,间隙变化只增加系统响应能量变化,并不改变其动力学特性。     

从产品的绿色设计到可持续发展设计

介绍了绿色设计及其发展的必然趋势。阐述了实现可持续发展设计的关键内容,指出开展可持续发展设计的关键技术研究以及工具软件的开发是十分必要的。     

基于Eco-indicator99的产品环境特性评估及设计应用

采用Eco-indicator99方法和生态指数数据库，可以方便地确定产品在生命周期中的环境影响相对负荷，建立产品的绿色设计策略，指导产品的绿色设计。在某真空吸尘器的绿色设计中，利用Eco—indicator99软件工具进行产品材料、过程参数的优化设计，使得新产品的环境负荷与同类产品相比降低了28.4％，产品的回收率可达到76％。应用Eco—indicator99方法开展产品的绿色设计，可显著减少生命周期影响评估的成本和产品设计周期。     

产品生命周期环境特性的单一指标评估方法研究

生命周期影响评估可以按照一定的环境机制和评估模型，定量分析产品生命周期的环境特性，最终用单一指标来描述产品系统的环境特性。目前，主要的影响评估方法有环境成本评估方法、环境目标评估方法、专家、权重评估方法等。由于受到地域政治、经济、文化、环境政策等方面的约束，建议应在ISO14040系列国际标准的框架下，以可持续发展为目标，研究适合中国国情的生命周期影响评估方法，开发相应的工具软件，建立生命周期影响评估数据库。为产品的绿色设计提供科学的依据和解决方案。     

基于ARM的振动监测仪数采部分硬件设计

介绍了以32位ARM处理器为核心的振动监测仪器的数采部分硬件设计过程,通过使用高功能、低功耗的S3C44B0X与嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,实现了旋转机械振动信号采集部分硬件设计及检测.     

内燃机气缸压力故障阈值制定方法研究

确定精确的诊断阈值是故障诊断工作中的重要环节。为减少内燃机故障诊断中的漏诊或误诊现象,通过内燃机失火、死火工况下各缸峰值压力数据分析,针对各缸工作的不均匀性,提出了基于单缸峰值压力的3σ阈值制定法和基于单缸峰值压力偏差的阈值制定法。试验结果表明,这2种方法制定的阈值能准确地诊断出内燃机气缸的故障。     

基于模平方阈值—FastICA的滚动轴承降噪方法研究

针对小波阈值降噪时硬阈值和软阈值存在的连续性差和小波系数高频损失的问题,以及经典独立分量分析(independent component analysis,简称ICA)方法降噪时的欠定问题,提出了模平方阈值与Fast ICA结合的联合降噪方法。首先将采集的单通道信号进行模平方阈值降噪处理,然后将降噪后信号与原振动信号组成输入矩阵进行Fast ICA降噪,最后对降噪后信号进行包络谱分析,实现滚动轴承特征提取和故障诊断。仿真和实验结果分析表明:该方法能使振动信号的峭度值增大,有效地滤除噪声,凸显故障特征信息,证明了该方法的有效性。     

行星齿轮传动系统故障动力学仿真

针对行星齿轮传动系统运行特性,建立行星轮系动力学模型,深入研究其动力学响应特性。首先在Adams环境下建立行星齿轮传动系统实体模型,通过设置齿轮啮合接触系数、齿轮轴承支撑参数等实现了其正常及行星轮故障状态的仿真,得到不同部位的动力学响应。然后应用变分模态分解(VMD)-改进小波信号处理分析,提取不同转速下正常状态及行星轮故障时的故障特征。结果表明,行星故障对应的故障特征是以故障所在齿轮的故障特征频率为调制信号,对啮合频率产生了调幅调频作用,且故障对应的故障特征频率是单位时间内故障所在齿轮发生的啮合次数。因此,通过仿真可以实现许多极限条件以及耦合故障等条件下的动力学仿真分析,该研究可为行星齿轮箱故障诊断提供理论依据。     

基于产品环境生态指数的绿色设计方法研究

根据ISO14042的生命周期影响评估原理,可以定量分析产品相关的环境特性。通过建立产品生命周期环境影响定量分析模型,对产品清单分析得出的环境相关数据,按照一定的环境机制,进行分类、组分和权重分析,得出产品系统的环境生态指数。采用环境生态指数方法对家用电器产品(咖啡机)进行绿色设计,通过分析产品中使用的各种材料和生命周期中各个过程的环境生态指数,可以定量地得出各种材料和过程对环境影响的相对程度。根据分析和计算,找出主要环境影响因素,选择相应的绿色设计策略,最终达到改善产品环境属性的目的。环境生态指数方法为产品系统的绿色设计提供了一条简单、实用的定量分析方法。