基于Halcon的齿轮缺陷检测系统设计

针对当前齿轮缺陷检测过程中存在的问题,提出了一种基于Halcon软件开发的齿轮缺陷检测系统的设计方案,实现了测量系统中图像采集与显示、图像处理及运行控制等功能。首先控制转盘运行并利用CCD摄像机实时采集齿轮图像;然后进行图像预处理并对图像进行自动阈值化分割,获得齿轮的中心坐标和轮廓信息;最后基于形态学方法分析各个齿的尺寸并从中识别齿轮存在的缺陷。实验表明,该系统具有较高的测量精度和测量效率,能够满足实际生产的需要,为齿轮无损在线测量提供了新的途径。     

齿条式抽油机方案研究及塔架有限元分析

针对现有抽油机的一些缺点和对新型抽油机的新要求,提出了一种新型齿条式抽油机方案:双电机分别驱动齿轮与齿条啮合进行上下移动实现抽油,通过电机的变频调速,能实现不同的冲程和冲次。文中对抽油机进行了方案设计,对一些基本参数进行了计算,并利用ANSYS Workbench软件对齿条式抽油机的塔架进行有限元分析。该抽油机方案具有节能、可靠性高、长冲程、大载荷、便于维护等特点,有较高的推广应用价值。有限元分析结果满足使用要求。     

基于改进粒子群算法的管片拼装机齿轮优化

针对管片拼装机回转装置的工况要求,分析内啮合齿轮相对滑动率的影响因素.粒子群算法具有较强的局部搜索性,但较易陷入局部最优的特点,故对其进行改进,增强其全局搜索性.利用此改进算法对内啮合齿轮进行优化设计,改善内啮合齿轮的啮合质量,提高其使用寿命.     

齿轮裂纹特征提取和故障诊断方法研究

齿轮作为旋转机械中的关键部件,其健康状态是判断设备能否继续运行的重要指标,因此,准确快速的对齿轮早期故障进行诊断极其重要。提出了一种基于欧氏距离技术(EDT)的齿轮故障诊断新方法,该方法选择提取振动信号的频带能量作为特征参数,然后计算测试样本和各不同健康状态下频带能量组成的矩阵之间的欧氏距离,距离最小者为测试样本所属状态类别。采用实验数据验证该方法的准确性,结果表明,EDT方法能有效的诊断齿轮早期裂纹故障且与同类方法相比具有更高的准确性;同时,分析对比结果可知,频带能量在齿轮裂纹故障诊断中是一个比较敏感的特征参数,可以考虑为后续使用。     

微线段环形齿球齿轮传动的齿面接触分析

探讨了微线段环形齿球齿轮的构造过程,分析了球齿轮啮合过程中接触椭圆的变化规律,计算了微线段环形齿球齿轮的传动曲率与接触强度,建立了微线段环形齿球齿轮传动的参数化模型。采用有限元方法分析了微线段环形齿球齿轮轮齿的接触和弯曲应力,并与相同参数的渐开线球齿轮进行了对比分析。数值模拟结果表明,微线段环形齿球齿轮的接触应力和弯曲应力比渐开线球齿轮都有较大幅度的减少。     

基于响应面的轿车主减速齿轮多目标优化设计研究

为获得某轿车主减速齿轮尺寸参数对其啮合性能的影响,利用显式有限元法得到齿轮啮合响应参数,基于Kriging模型构建齿轮啮合响应参数应对齿轮尺寸参数的响应面模型。以齿根弯曲应力、齿面接触应力和齿轮副体积为目标函数,利用NSGA-Ⅱ多目标优化遗传算法实现了主减速齿轮参数优化,得到最优参数解集。优化后的主减速齿轮啮合应力水平明显降低。     

基于频率切片小波变换时频分析的齿轮故障诊断

为了在强噪声中有效提取齿轮的故障特征,提出了一种基于频率切片小波变换时频分析的齿轮故障诊断方法。先对信号进行频率切片小波变换,得到在全频带下的时频分布,然后在此基础上分割出含有故障特征的时频区域,再通过对该区域进行时频阈值滤波和逆变换重构分离出有效的故障特征。仿真实验和实测信号分析表明,这种方法可从噪声信号中分离出有效的特征分量,在齿轮故障诊断方面取得了较好的应用效果。     

基于深度学习特征提取和粒子群支持向量机状态识别的齿轮智能故障诊断

针对齿轮故障诊断问题,利用数理统计特征提取方法、深度学习神经网络、粒子群算法和支持向量机等技术,提出了一种基于深度学习特征提取和粒子群支持向量机状态识别相结合的智能诊断模型。该模型利用深度学习自适应提取的频谱特征与数理统计方法提取的时域特征相结合组成联合特征向量,然后利用粒子群支持向量机对联合特征向量进行故障诊断。该模型在对多级齿轮传动系统试验台的故障诊断中实现了中速轴大齿轮不同故障类型的可靠识别,获得了满意的诊断结果。应用结果也验证了基于深度学习自适应提取频谱特征的有效性。     

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。     

基于改进LMD和IED-SampEn的齿轮故障特征提取方法

提出基于改进的局部均值分解(Local mean decomposition,LMD)和瞬时能量分布(Instantaneous energy distribution,IED)-样本熵(Sample entropy,Samp En)的齿轮故障特征提取方法。针对LMD存在的端点效应问题,提出最大相似系数法改进的LMD方法,该方法通过在信号内部寻找与两端指定波段相似系数最大的波段,来实现端点效应的改善。进行仿真验证,结果表明该方法能有效改善LMD的端点效应问题。采用改进的LMD方法分解信号得到瞬时幅值函数,由此可以获得信号的瞬时能量分布,将其作为样本熵输入获得IED-Samp En,通过试验研究并与PF-Samp En进行对比,结果表明IED-Samp En能够合理地、有效地反应齿轮的故障状态,作为齿轮振动信号的特征矢量具有典型性,可以作为一种有效的故障特征。