检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张易武汉理工大学

学位级别：硕士

双辊摆辗成形是从普通摆辗成形技术中演变出来的一种金属塑性回转成形新工艺,它通过对坯料局部加载,多次累积,最后整体成形,与传统的整体成形工艺相比,其优点为成形所需压力小,成形过程更稳定,工件质量更好,其较易实现机械化、自动化生... 详细信息

双辊摆辗成形是从普通摆辗成形技术中演变出来的一种金属塑性回转成形新工艺,它通过对坯料局部加载,多次累积,最后整体成形,与传统的整体成形工艺相比,其优点为成形所需压力小,成形过程更稳定,工件质量更好,其较易实现机械化、自动化生产,可广泛用于成形难、端面复杂及厚度薄的圆盘件、环形件以及端面齿轮等,还可适用于需要大吨位的摆辗成形件。然而双辊摆辗技术还处于不成熟阶段,无论是其摆辗成形理论,还是机器设备的开发制造,都还存在很大的优化空间。本文以课题组自主研发的双辊摆辗机为基础,对其工作原理进行分析,探究了双辊公转、轧辊自转与模具、坯料进给运动之间的相互影响机制,构建出摆辗变形过程中的运动学和动力学模型,推导完善了摆辗过程中的接触面积、成形力、矩以及电机功率的理论计算方法与公式,同时还得到双辊摆辗的稳定辗压条件,这些都为双辊摆辗机的设计与分析提供了有力的的理论支撑。依据双辊摆辗机架和传动件的负载规律,并结合实际需求,本文制定出5000kN双锥辊摆辗机的基本设备参数,设计出样机结构,然后通过UG分别对各组成部分的相关零部件进行造型与装配,得到样机主体的三维模型。同时还对样机传动部分的主轴、轧辊轴,分别构建了有限元模型,进行刚度、强度以及模态频率的校核,不仅验证了结构设计的正确性,同时还对不符合强度要求的轧辊轴连接处结构进行了改进。通过构建样机机架部分的力学模型,对其预紧与满载状态下的应力、应变情况分别进行分析,确认了机架结构设计与预紧力设计的合理性。为了在保证机架性能的同时又能实现轻量化,本文还对样机进行了一系列的优化设计。首先通过拓扑优化,在满足刚度的情况下,对结构进行简化,再借助灵敏度分析,得到主要板结构对机架性能的影响规律,最后再基于尺寸优化,确定出设计机架各组成板的合理板厚,从而完成样机机架的整体优化改进。通过对5000kN双辊摆辗机的设计与优化,既为工厂目前的实际制造提供了参考与支持,又对今后更优性能双辊摆辗机的设计提供了科学依据与指导。

关键词：双锥辊摆辗机理论计算结构设计传动件机架优化

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采煤机截割部传动件的渐变可靠性分析

采煤机截割部传动件的渐变可靠性分析

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作者：姜红猛东北大学

学位级别：硕士

国产采煤机虽然能够基本满足国内煤炭企业的生产需求,但与世界先进的采煤机相比差距仍然很大,这主要体现在采煤机智能化、故障率、整机性能、零部件使用寿命等方面。如何减小与国外采煤机的差距成为当前首要问题,而其中重要研究内容之... 详细信息

国产采煤机虽然能够基本满足国内煤炭企业的生产需求,但与世界先进的采煤机相比差距仍然很大,这主要体现在采煤机智能化、故障率、整机性能、零部件使用寿命等方面。如何减小与国外采煤机的差距成为当前首要问题,而其中重要研究内容之一是提高采煤机关键零部件的可靠性。本课题针对采煤机关键零部件的可靠性问题,以MG750/1815-WD型采煤机截割部传动件为对象,考虑工况下零件的强度退化以及外载荷随机性的因素,对传动件进行渐变可靠性分析,给出了相关性对可靠性的影响,并针对零件最容易破坏部位的结构进行了渐变可靠性稳健优化设计。本文具体内容如下:(1)针对强度退化和随机载荷所引起的扭矩轴渐变可靠性问题,运用Goodman直线修正法与线性积累损伤法则估计出扭矩轴的疲劳寿命,利用等时间段内最大载荷替代载荷变化、Gamma过程模拟强度随机退化的方法来建立渐变可靠性数学模型,同时给出通过材料的P-S-N曲线分析出Gamma过程参数的方法,得到扭矩轴在疲劳寿命内可靠度和灵敏度变化曲线,分析了各参数变量改变对扭矩轴渐变可靠性的影响程度,并用Monte Carlo仿真结果进行了验证。(2)对惰轴进行了参数化建模,运用Workbench进行试验设计获取了惰轴随机最大应力和参数变量的数据库,利用神经网络拟合了最大应力与随机参数变量之间的函数关系,通过Ncode Designlife分析了惰轴在一个载荷历程内的疲劳损伤,构建了随机最大应力与强度退化的极限状态方程并进行了渐变可靠性分析。(3)考虑到相关性对传动件渐变可靠性的影响,首先讨论了扭矩轴和惰轴各自随机参数相关性的问题,分析了扭矩轴和惰轴尺寸相关性对渐变可靠性的影响。接着给出一种分析多种失效模式相关性的Copula函数理论,以单一的失效模式为基础,将多种失效之间的相关性综合起来考虑,研究了齿轮轴的齿轮和花键在常见的多种失效模式下的可靠性问题。(4)本文给出了渐变可靠性稳健设计优化方法,针对扭矩轴稳健优化设计问题,提出给定可靠度约束下以可靠度均值灵敏度为目标函数、质量为目标函数、均值灵敏度和质量为目标函数的三种方案;针对惰轴稳健优化设计问题,提出给定可靠度约束下以可靠度和质量、可靠性灵敏度和质量为目标函数的两种方案;优化得到了它们的尺寸设计参数随优化时间的变化曲线,根据该曲线可以迅速准确的找到任意时刻的最优尺寸,最后对优化前后尺寸参数灵敏度进行了对比,验证了最优尺寸的正确性。

关键词：传动件强度退化渐变可靠性相关可靠性渐变稳健优化设计

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基于数据驱动的关键传动件的智能诊断方法研究

基于数据驱动的关键传动件的智能诊断方法研究

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作者：岳昌洁电子科技大学

学位级别：硕士

传动件是机械设备的核心部件,保证传动件的可靠运行对机械设备安全生产意义重大。传统故障诊断依赖人工经验,随着环境恶化其诊断性能也随之下降。随着人工智能的发展,智能诊断成为故障诊断领域的研究热点,但仍存在以下问题:首先,设备健... 详细信息

传动件是机械设备的核心部件,保证传动件的可靠运行对机械设备安全生产意义重大。传统故障诊断依赖人工经验,随着环境恶化其诊断性能也随之下降。随着人工智能的发展,智能诊断成为故障诊断领域的研究热点,但仍存在以下问题:首先,设备健康运行的时间要远超故障时间,导致信号样本集不平衡,模型容易过拟合,诊断性能降低,因此如何在样本不平衡情况下开展智能诊断值得研究。其次,智能诊断依靠大量带标签数据以开展监督学习,然而样本标注成本高,大量样本未标注,因此如何利用未标注数据集开展故障诊断值得研究。最后,现有的非平稳信号研究更多关注启停车阶段,即线性加速或线性减速。然而实际上转速波动复杂,智能诊断在这种情况下性能会下降,因此如何在这种复杂工况下开展智能诊断值得研究。针对上述三个问题,本文的研究内容安排如下:(1)针对样本不平衡时智能诊断准确率下降的问题,提出一种基于Wasserstein GAN(WGAN)的故障诊断框架。WGAN用于学习样本的特征分布以扩充不平衡样本集。分别在凯斯西储大学(Case Western Reserve University,CWRU)公开轴承数据集和故障模拟实验台(Machine Fault Simulator,MFS)轴承数据集上进行验证。引入多个在处理不平衡样本数据集分类有优异表现的模型作为对比,结果表明扩充后的数据集有助于提升诊断模型的性能。(2)针对现有方法难以从大量无标签数据学习有用表征的问题,提出一种基于神经网络互信息估计(Mutual Information Neural Estimation,MINE)和Deep Infomax(DIM)的半监督学习故障诊断框架。其中MINE用于计算DIM中的互信息,解决高维特征互信息难以计算的问题,DIM通过互信息约束和结构约束无监督学习输入样本的表征,最后利用少量标注样本实现故障分类。(3)针对复杂工况下智能诊断性能降低的问题,提出一种基于阶次全息谱和卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的故障诊断框架。通过阶次分析和频谱校正提取准确的幅值、频率、相位信息,然后利用全息谱进行信息融合以获取更多的转子状态信息,最后结合CNN进行自动模式分类。该框架可以很大程度降低人工依赖性并提高复杂工况下模式诊断的性能。

关键词：传动件 WGAN DIM MINE 全息谱

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采煤机截割部齿轮传动系统中传动件的力学特性研究

采煤机截割部齿轮传动系统中传动件的力学特性研究

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作者：刘加凡辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

煤炭产业是我国重要的基础产业,采煤机在煤炭采掘机械化方面占有举足轻重的地位,提高采煤机的性能是煤炭产业提高生产效率、增加产量、保障安全生产的重要一环。采煤机截割部是采煤机的核心部件,齿轮传动系统中的传动件易发生疲劳破坏... 详细信息

煤炭产业是我国重要的基础产业,采煤机在煤炭采掘机械化方面占有举足轻重的地位,提高采煤机的性能是煤炭产业提高生产效率、增加产量、保障安全生产的重要一环。采煤机截割部是采煤机的核心部件,齿轮传动系统中的传动件易发生疲劳破坏从而导致采煤机故障。本文以MG500/1130-WD型采煤机为研究对象,通过理论分析、仿真模拟与实验结合的方法,研究了不同工况下的齿轮啮合传动的动力学特性,基于采煤机实验数据构建神经网络对传动件进行了受力预测,分析了存在误差的齿轮传动的疲劳损伤,对于研究齿轮传动系统中传动件的力学特性有着一定的参考作用。具体工作如下:(1)分析采煤机截割部传动系统的结构和工作原理,利用Solid Works对截割部各零件进行建模及整体装配,对装配体进行干涉检查避免后续仿真失败。对重点研究的传动件进行力学特性分析,包括惰轮组的静力学分析和动力学分析,建立直齿齿轮传动的动力学方程。通过计算滚筒负载与齿轮啮合频率等工作参数,为后续工作提供理论支撑与数据支持。(2)通过改造惰轮轴构建惰轮轴载荷测试系统,进行采煤机整机的实验测试,得到了实验测试中惰轮轴传感器的微应变信号,分析惰轮和惰轮轴的受力。建立采煤机截割部的刚性模型,利用Hyper Mesh生成摇臂柔性体替换刚性体,在ADAMS中进行刚柔耦合仿真并验证模型准确性。研究了齿轮啮合的动态特性,通过分析稳定状态和突变工况下的齿轮传动的动力学特性,探究了齿轮啮合力的变化波动规律。通过分析不同牵引速度下的齿轮啮合的动力学特性,分析了负载转矩对于齿轮啮合力的影响,总结了齿轮啮合力和牵引速度的变化关系,分析了惰轮轴在实验测试过程中的力学特性变化。(3)基于实验数据对传动件惰轮轴进行力学特性分析,将惰轮轴参数化建模,利用Six Sigma模块构建多输入参数试验设计,通过局部灵敏度和响应面优化得到了对于惰轮轴局部应力影响最大的参数。划分试验设计的数组进行机器学习,通过森林算法RF模型对参数的重要程度进行了验证,与支持向量回归SVR、BP神经网络的预测模型进行比较,选择预测性能较好的BP神经网络作为学习模型,通过多算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,GA-BP网络有效提高了对于惰轮轴受力预测的准确性,为惰轮轴的尺寸设计和力学特性分析提供参考。(4)阐述平行度误差的定义并建立存在误差的齿轮的数学模型,通过理论计算探究平行度误差对于齿轮传动的影响。建立齿轮啮合的三维模型,对正常传动齿轮和存在平行度误差的齿轮进行有限元分析,探究了垂直平面和轴线平面内的平行度误差对于齿轮的应力影响,得到了存在误差值的齿轮应力的变化规律,得到了应力的变化趋势和最大应力位置。基于有限元仿真结果,使用n Code进行疲劳寿命分析,探究了平行度误差对于正常齿轮传动的寿命影响和不同平面内误差度对于齿轮接触传动的危害。该论文有图74幅,表14个,参考文献74篇。

关键词：传动件惰轮轴机器学习算法优化疲劳寿命

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传动件:突破瓶颈提升产品价值

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工程机械与维修 2015年第4期 84-85页

作者：马铸徐州徐工传动科技有限公司

传动件瓶颈我国工程机械通过近20年的快速发展,在摸爬滚打中走出了一条自主发展的道路,产品系列从少到全,产品规格从小到大,已成为国际工程机械的重要组成部分。目前,国内整机技术方面已解决总体设计、功能设计等问题,但在关键核心技术... 详细信息

传动件瓶颈我国工程机械通过近20年的快速发展,在摸爬滚打中走出了一条自主发展的道路,产品系列从少到全,产品规格从小到大,已成为国际工程机械的重要组成部分。目前,国内整机技术方面已解决总体设计、功能设计等问题,但在关键核心技术方面依然没有重大突破。中囝的工程机械行业解决了80%以上的难题,但最关键的是要攻克最后的20%,而核心零部件正是解决这最后难题的有力法宝。

关键词：工程机械传动件核心零部件功能设计产品规格总体设计关键核心技术徐工主机产品动力换挡变

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齿轮箱传动件故障机理与诊断方法的研究

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郑州轻工业学院学报 1997年第3期12卷 35-40页

作者：张东初郑州轻工业学院机械工程系

当齿轮传动箱中出现齿轮失效和轴弯曲这两种常见故障时，会在齿轮振动信号的频谱图中观察到以齿轮啮合频率为中心、齿轮所在轴的转频为间隔所形成的调制边带．当故障非常严重、激励能量非常大时，齿轮箱箱体的固有频率则被激起，产生箱... 详细信息

当齿轮传动箱中出现齿轮失效和轴弯曲这两种常见故障时，会在齿轮振动信号的频谱图中观察到以齿轮啮合频率为中心、齿轮所在轴的转频为间隔所形成的调制边带．当故障非常严重、激励能量非常大时，齿轮箱箱体的固有频率则被激起，产生箱体固有频率的调制现象．基于此，提出了相应的诊断方法，并成功地运用于两个实例中．

关键词：齿轮故障诊断频率齿轮传动箱传动件

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传动件的试验检测台架

传动件的试验检测台架

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为了满足新产品开发、研制、抽检、鉴定试验，研制了螺伞及圆柱齿轮试验装置、汽车变速箱齿轮试验机、传动轴磨损试验机、船用齿轮箱试验机等全套设备项目。并发明、设计、研制了可用于各种机械封闭试验台的电动同步加载系统的系列产品... 详细信息

标准号: 0500050010

为了满足新产品开发、研制、抽检、鉴定试验，研制了螺伞及圆柱齿轮试验装置、汽车变速箱齿轮试验机、传动轴磨损试验机、船用齿轮箱试验机等全套设备项目。并发明、设计、研制了可用于各种机械封闭试验台的电动同步加载系统的系列产品，其加载扭矩可在动态或静态，型号大小可在0-±25000N·m之间任意无级选定。试验功率可达数千千瓦，可正向、反向加载、不会松载，无加载行程角限制，工作时功耗、噪声极小，便于控制，便于实现按载荷谱加载的自动化试验。该种加载系统可与各种齿轮减速器、船用齿轮箱、汽车变速箱、驱动桥、分动箱、传动轴、万向节等试验台配套，可替换各种液压加载器。由于采用了该种独有的加载系统，从根本上改进了机械封闭试验台的功能，可替代以高昂价格进口的电封闭试验台架。已掌握了各种成套的新型机械封闭试验台架的设计、研制、调试技术。配有微机控制、微机数据屏显和打印、数据处理分析、超限报警、保护、自动停车、试验结果报告自动打印生成等等功能。上述产品已成功地用于中国东风汽车公司工艺研究所、技术中心汽车产品质检中心驱动桥加载系统、南汽传动轴厂、上海汽车股份有限公司上海汽车齿轮总厂的螺伞试验台(可按载荷谱程控加载)、五十铃、桑塔纳、金杯、别克等变速箱试验台；东风变速箱公司；湖北车桥集团公司；大连船用齿轮箱厂；荆州减速机厂；太原重型机器厂；清华大学；淮南矿业学院；大连理工大学；江苏石油化工学院等十多个单位。部分产品正在与陕汽、湖北车桥制造股份公司等单位的试验装备配套。上述产品自验收后，均能无故障运行(如在大连船用齿轮箱厂等已连续满载使用十多年)，取得用户好评。有些产品曾获部及省科技进步奖。

关键词：传动件试验检测台架汽车变速箱齿轮试验机

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利用电子计算机计算多轴箱传动件的位置干涉