基于轮齿剥落故障的齿轮动力学特性及特征提取方法

齿轮在啮合过程受到交变载荷的作用,会在齿面产生剥落等故障,严重影响齿轮啮合的稳定性和可靠性。推导了轮齿剥落故障时齿轮啮合刚度计算公式,研究了时变刚度计算方法,建立了轮齿剥落故障的齿轮啮合动力学模型;并利用试验验证了动力学模型的有效性。同时研究了缺陷尺寸和输入转速对齿轮振动特性的影响,引入包络谱信息熵的方法对缺陷时齿轮的振动特性进行了研究。为进一步研究齿轮故障分类等方法提供了理论依据和实践支撑。     

基于多重分形的齿轮故障特征提取方法

为提取齿轮的故障特征,提出利用多重分形谱参数来表征齿轮振动信号特征的方法.运用多重分形理论对实测的齿轮振动信号进行分析,计算了振动信号的多重分形谱参数,并对齿轮振动信号多重分形谱参数的变化规律进行了研究.结果表明:齿轮工作状态不同,振动信号的多重分形谱参数△a、△f及fmax发生明显变化.当齿轮出现断齿故障时,△a、△f和fmax均显著增大.多重分形谱参数可定量刻画振动信号的特征,成功识别齿轮断齿故障.     

基于啮合特性的人字齿轮动力学建模与分析

利用人字齿轮啮合特性的分析结果,准确计算人字齿轮轮齿时变啮合刚度激励和误差激励。根据齿轮啮合冲击模型,计算人字齿轮啮入冲击激励。根据人字齿轮的均载传动特性,综合考虑上述3种激励,利用集中参数理论建立人字齿轮12自由度弯曲—扭转—轴向变形耦合的三维空间动力学模型。应用牛顿第二定律,建立系统的振动方程,对方程进行消除刚体位移和量纲归一化处理。采用变步长四阶龙格库塔法(Runge-Kutta)求解,得到系统的振动响应和动态特性。结果表明:人字齿轮动力学模型的建立、求解和分析为其动态设计奠定了基础。     

基于Hilbert倒谱的齿轮剥落故障识别

文章在倒谱的基础上,提出Hilbert倒谱的概念。并将其应用于齿轮箱的齿轮剥落故障识别中,实验表明Hilbert倒谱能有效识别故障信号的特征成分,并且对信号中存在的调制成分,具有抑制能力,提高信噪比。能快速、准确地识别齿轮故障,具有很大的实用价值。     

某行星齿轮减速器多齿啮合动力学特性研究

为了探究行星齿轮减速器的传动情况,对某实际行星齿轮减速器进行了静态分析、模态分析以及裂纹对结构固有频率影响的分析.运用SolidWorks三维软件对行星齿轮减速器进行建模与装配,借助有限元分析软件ANSYS Workbench对行星齿轮传动系统进行仿真模拟.分别通过瞬态动力学直接积分法和模态分析理论获得了行星齿轮轮齿啮...     

面齿轮分汇流系统动力学均载特性研究

以面齿轮分汇流系统为研究对象,基于牛顿第二定律,考虑齿轮的平移振动和扭转振动,利用集中参数法建立该系统的平移-扭转动力学模型,研究啮合力和均载系数随时间的变化曲线,分析齿轮的偏心误差、支撑刚度、输入功率、输入转速对均载系数的影响.研究结果表明该系统的啮合力和均载系数分别在1.0×10~4～1.7×10~4 N/m和0.85～1.15内周期性变化.     

基于Workbench的齿轮啮合振动分析

齿轮的振动能快速、全面地反映其运转状态,有限元法能更为准确模拟轮齿啮合过程,求解啮合刚度进而研究其振动响应。联合利用Hypermesh和Workbench对啮合齿轮模型进行有限元仿真,得出齿轮啮合时变刚度。利用MATLAB求解齿轮系统动力学模型得到动力学响应。通过机械式封闭功率流试验台对仿真结果进行试验验证。试验结果表明仿真分析得到的结果与试验结果基本相符。利用有限元方法求解啮合刚度进而研究振动响应有更高的可靠性和准确性,为齿轮振动的研究及改善提供方法参考。     

双圆弧齿轮传动的动力学模型

本文根据双圆弧齿轮的啮合原理和传动特点，建立了包括静态传递误差、时变啮合刚度、阻尼等影响因素的双圆弧齿轮传动的动力学模型，为开展双圆弧齿轮传动的动态特性研究提供了参考     

2K-H行星齿轮传动非线性动力学

为研究2K-H行星齿轮传动在外扭矩作用下受齿轮副啮合综合误差激励的非线性动力学特性,建立了间隙型非线性动力学模型,其中考虑了齿侧间隙和时变啮合刚度。用自适应变步长Gill数值积分方法对系统的动力学微分方程进行求解。以3行星轮的2K-H行星齿轮减速器为算例,得到系统在不同参数条件下的简谐、非简谐单周期、次谐波、准周期和混沌稳态强迫响应。利用时间历程、相平面、Poincaré映射以及Fourier频谱,表明行星齿轮传动由于齿侧间隙存在会呈现丰富的强非线性动力学行为。     

合齿轮副振动特性仿真及试验研究

针对少齿差行星减速器核心部件金属齿轮副变形补偿性较差等问题,设计吸振、变形补偿性较好的金属橡胶复合齿轮副,运用刚柔耦合多体动力学对复合齿轮副和金属齿轮副的振动进行仿真分析,并用试验的方法对两齿轮副在不同工况下的振动特性进行研究.仿真及试验结果表明,金属橡胶材料的加入改善了复合齿轮副的振动特性,复合齿轮副在啮合力、角加速度、传动效率和振动加速度方面要明显优于金属齿轮副,同时复合齿轮副传动平稳性得到了较大提升,仿真结果和试验结果基本吻合.     

轧辊磨床颤振的变速抑制方法与动力学建模

轧辊磨削过程中受磨削参数和外界因素的影响,会诱发颤振导致轧辊表面产生振纹,严重影响磨削质量与效率。为了解决磨削中颤振带来的磨削质量问题,基于磨床双时延模型,考虑轧辊与砂轮转速的周期性变化,推导了变速工况下磨削力求解公式,建立了轧辊磨床砂轮与轧辊变速动力学模型。仿真分析了不同转速变化周期、幅值时轧辊磨床的振动特征,模拟了轧辊磨床不同磨削阶段的轧辊磨床颤振抑制方法。同时,将仿真数据与试验数据进行对比,验证了模型的有效性和准确性,为有效地抑制颤振和提高磨削质量提供了一个新的方法与手段。     

引入塑料行星轮对行星齿轮传动动态特性的影响

为了深入了解钢质行星齿轮传动系统引入塑料行星轮后的动态特性,建立了钢/塑齿轮组合行星传动的动力学分析模型和实验模型,对含塑料行星轮行星齿轮传动系统的动态特性进行了理论分析与实验研究,分析了塑料行星轮的引入对行星齿轮传动动态特性的影响。数值仿真与实验研究结果表明:塑料行星轮的引入对轮齿动态特性影响很大,显著地减小了太阳轮—行星轮和内齿圈—行星轮的啮合动载荷;显著地降低了行星齿轮传动系统的转子不平衡工频及其谐波振动、齿轮啮合振动及其谐波振动和高频带振动;在很大程度上降低了行星齿轮传动系统的振动强度。     

基于加速度特征点提取的步态身份认证

为了提高现有的基于加速度计的步态身份认证方法的性能,提出了一种基于加速度特征点提取的步态身份认证方法。使用基于小波变换的方法提取步态加速度特征点,并使用动态时间规整算法对提取出的特征点序列进行匹配。为了验证该方法的性能,建立了一套步态加速度无线采集系统并采集了18个志愿者的步态信息。实验结果表明,该方法的身份认证平均错误率为6.9%。与现有方法相比,该方法有效地减少了步态模板的数据存储量,缩短了匹配时间,提高了认证算法的性能。     

基于有限元法的齿轮齿条动态应力分析

通过实例阐述了直齿轮齿条的精确建模方法，并介绍了具体的设计原理，将生成的一对齿轮齿条进行标准安装生成啮合模型。通过ABAQUS转化成由节点及元素组成的有限元模型，进行接触应力的静力学求解，并介绍了算法原理。说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性。     

黄土边坡剥落病害的类型及其发育特征

黄土地区公路边坡剥落病害问题十分严重。总结描述黄土边坡剥落的基本特征,考虑工程实用性,根据黄土边坡剥落的发育特征、规模、断面形态学参数对黄土边坡剥落进行分类:按剥落形态划分将黄土边坡剥落分为片状剥落、层状剥落、碎块状剥落、鱼鳞状剥落和混合状剥落;按剥落层厚度可分为表层结皮剥落、中层层状剥落和厚层滑塌状剥落;按剥落成因可分为重力型剥落、冲刷型剥落、冻融型剥落、扰动型剥落、坡脚应力集中型剥落、构造型剥落、风化型剥落和生物型剥落。最后,从黄土地层岩性、地形地貌、地质构造及坡型坡度等方面探讨了黄土边坡剥落病害的发育特征。     

基于特征模型的电力系统在线动态等效建模

针对现有基于元件机理进行动态等效建模可能导致模型结构复杂及参数辨识难度大的问题,在对电网进行分层分区建模时,引入模型结构简单、工程实现容易的特征建模方法,对下层电网(或区域电网)进行在线的动态等效建模。通过理论分析和仿真对比,确定了特征模型的输入量为电压,输出量为电流实部、虚部;针对实际电网运行工况随时发生变化的问题,当元件机理模型发生慢时变时,采用递推最小二乘算法辨识特征模型的慢时变参数。算例结果表明,该模型拟合误差小且参数平稳性高。     

基于特征线提取的三维数据配准

在逆向工程等诸多领域,数据配准都是重要的技术环节;而目前大多数应用,都是基于选取匹配标记点的方式来实现初始匹配;因此寻找一种可靠快速的自动数据配准技术成了目前研究的方向.提出一种基于特征线提取三维数据自动配准技术.通过提取不同视角下点云的特征曲线实现了三维点云数据的配准.实验结果表明了算法的有效性.在有更高精度要求的情况下,此算法的输出结果可以作为其他迭代方法的初值,进一步迭代得到更精确的结果.     

高功率密度船舶舵机动态特性优化分析

舵机是船舶重要的装置,其性能的好坏对船舶的影响很大。针对由螺旋作动器和电液比例系统构成的高功率密度舵机,推导了高功率密度舵机的数学模型,采用最优控制理论,对系统进行了优化设计,采用MATLAB软件对优化前后的系统进行了动态仿真,分析了其动态特性。分析结果表明,经优化后的舵机能满足实际工况要求。