基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机的设计和应用

设计了基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机,根据拧紧工艺和扭矩控制原理实现对螺栓拧紧力矩的控制;通过丝杠变径机构,实现不同规格齿轮毂螺栓拧紧;利用机器视觉实现螺栓位置的识别以及初始位置的确定;讨论了自动拧紧机控制系统的硬件组成和软件系统配置,并介绍了防错、防漏功能的设计流程。螺栓自动拧紧机可提高装配精度和操作效率,降低工人的劳动强度。     

滚齿工艺对齿根粗糙度的影响

针对国内外风电和工业齿轮箱轻量化的设计趋势,较低的安全系数对齿轮齿根弯曲强度提出了更为严格的要求。研究表明,在材料技术和齿形设计难以再优化的情况下,滚齿加工的粗糙度,尤其是齿根部位的粗糙度对齿轮弯曲强度的影响尤为敏感。针对滚齿工艺过程,从滚齿加工参数、刀具前刀面粗糙度和刀具刃口圆角三方面进行分析,验证其对齿根粗糙度的影响。     

综合改进奇异谱分解和奇异值分解的齿轮故障特征提取方法

针对齿轮故障特征微弱，在强背景噪声下难以有效提取的问题，提出了一种改进奇异谱分解（ISSD）结合奇异值分解（SVD）的齿轮故障特征提取方法。针对奇异谱分解（SSD）算法中模态参数需凭经验选取的缺陷，基于散布熵优化算法对SSD算法进行了改进，在得到既定的一组奇异谱分量的基础上，根据峭度值最大准则筛选出了最佳奇异谱分量并进行了SVD处理，采用奇异值能量标准谱自适应地确定了信号重构阶数以还原信号和提高降噪效果。最后对信号进行包络解调以提取齿轮故障特征，将所提方法运用到仿真信号和齿轮实测信号中，并同传统包络谱、SSD包络谱以及经验模态分解结合SVD(EMD-SVD)方法进行了对比分析，结果表明，所提方法的降噪和特征提取效果更佳，能够更加有效地实现齿轮故障的判别。     

考虑黏压效应的风电齿轮热弹流分析

在线接触热弹流润滑的基础上，考虑黏压效应，对风电行星轮系齿轮副进行热弹流润滑数值分析，并采用热弹流润滑数值方法和ISO/TS 6336-22计算了齿轮副的最小油膜厚度、安全系数和闪温温度，并比较各主要啮合点的压力和油膜厚度分布。结果表明：与使用ISO/TS 6336-22计算的结果对比，采用热弹流润滑理论计算的油膜更厚，但安全系数更小；在风电齿轮副热弹流润滑分析时应考虑压力对黏度的影响；风电主齿轮箱齿面因啮合产生油膜厚度随温度增加会迅速降低，最小油膜厚度会随载荷增加迅速减小，因此风电齿轮箱要保证足够的润滑，并尽量避免在高于额定载荷下长时间持续运行     

基于二次回归正交设计的啮合齿轮表面温度分析

为了缓解齿轮在啮合传动过程中齿面产生的局部高温导致齿轮表面固有熔焊粘附的问题,基于二次回归正交设计方法设计了27组因素水平试验,利用ANSYS软件对单个齿轮通过添加边界条件进行有限元分析,得到单个齿轮本体最高温度.通过Design-Expert软件对试验数据进行分析处理,得出:齿轮的转速z_1、齿轮的转矩z_2、齿轮的齿宽z_3和齿轮压力角z_4均方分别为556.82,1 813.69,278.17,20.02,即影响齿轮本体最高温度响应值的四因素主次顺序为齿轮的转矩z_2、齿轮的转速z_1、齿轮的齿宽z_3和齿轮压力角模数z_4;齿轮本体最高温度会随着齿轮的转速z_1、齿轮的转矩z_2和齿轮的齿宽z_3增大而增大;齿轮本体最高温度随着齿轮压力角z_4增大而减小.这一结论为齿轮的设计提供借鉴意义.     

2K-H型人字齿周转轮系的免组装设计与成型

为了解决人字齿周转轮系加工、装配的难题,提出利用3D打印技术制造免组装人字齿周转轮系的新工艺。通过理论推导,建立变位系数、齿侧间隙与齿轮基本参数之间的关系。利用建立的关系式,对行星轮进行负变位,设计具有微量齿侧间隙的2K-H型人字齿周转轮系。利用熔融沉积成型实验平台使设计的人字齿周转轮系成型,成型后的人字齿周转轮系齿轮啮合传动正常,设计、制作相应辅件,将其装配成减速步进电机。结果表明,通过合适的间隙设计,可以利用3D打印技术实现人字齿周转轮系的免组装制造,为小尺寸、一体式人字齿周转轮系个性化定制提供了一种具有工业应用前景的全新解决方案。     

基于Adam-DBN网络的行星齿轮箱故障诊断方法研究

随着现代机械装备的复杂化,传统的故障诊断方法难以满足表征设备间的复杂映射关系,且在如今大数据背景下面临着维数灾难的问题。文章结合深度置信网络以及梯度优化算法提出了一种基于梯度优化深度置信网络(Adam-DBN),通过数据验证选取最优梯度优化算法对深度置信网络的的梯度算法进行调优。搭建模拟实际工况的行星齿轮箱实验台,通过实验台采集所得数据构成数据集对方法进行验证。实验表明文中提出的方法能够有效提高DBN网络的收敛速度与训练精度,同时具有较高的故障识别准确率。     

矿用减速器太阳轮齿面PVD表面改性的研究

针对矿用减速器太阳轮接触强度最小安全系数通常小于1.25,即可靠度不理想的问题,对太阳轮常用材料17CrNiMo6进行物理气相沉积(PVD)处理。将其表面附着TiN涂层、TiC复合层,并对这2种涂层进行厚度、硬度、密着力、EDS分析。研究表明:齿面进行PVD表面改性虽然具有粗糙度良好、涂层均匀以及密着力好等优点,但其硬度有所降低。     

EBZ160掘进机截割减速机打齿分析及改进

EBZ160掘进机用于煤矿井下巷道采掘,时常发生截割减速机打齿现象。主要分析造成截割减速机打齿的原因,提出对输入轴和太阳轮进行改进设计和合理选择齿轮材质,彻底解决因截割减速机打齿导致齿轮箱损坏的问题,并成功推广应用。     

RV减速器摆线针轮齿廓修形回差影响分析

针对RV减速器回差精度问题,建立了摆线针轮齿廓修形的回差精度数值分析模型,采用几何法求解各种常见修形方式产生的几何回差,同时考虑摆线针轮传动中的弹性回差,推导出摆线轮齿廓修形的回差影响公式,并讨论了同一摆线轮齿廓修形方式下不同的修形参数与同一修形参数下不同的修形方式对回差的影响,得出在同一修形量的条件下,等距加移距的组合修形方式的回差影响最小,移距修形的回差影响最大。对RV-40E型减速器样机进行试验验证,与传统回差公式相比较,文章推导的回差公式精度提高6%左右。