检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2025年第2期46卷 320-333页

作者：陈炳瑞刘怀举林勤杰张秀华重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

齿轮传动系统是实现航天设备运动与保证精度的核心机械设备,其面对的高真空、宽温域、大扭矩运行环境使得其温度特征与热变形不明,易出现磨损、胶合等失效风险。以某空间机械臂关节传动系统为研究对象,考虑系统各部件生热与真空辐射散... 详细信息

齿轮传动系统是实现航天设备运动与保证精度的核心机械设备,其面对的高真空、宽温域、大扭矩运行环境使得其温度特征与热变形不明,易出现磨损、胶合等失效风险。以某空间机械臂关节传动系统为研究对象,考虑系统各部件生热与真空辐射散热等热边界条件,建立空间机械臂关节传动系统热变形数值仿真模型,计算各零部件的温度及热变形量,进而获得系统的传动精度。研究结果表明,不同工况下输入齿轮始终为传动系统中温度最高部件,最高温度达到162.86℃;在高温环境90℃时存在卡齿风险;系统回程误差与传动功率、环境温度均成反比,最大回程误差可达2.79′;通过增加输入齿轮副齿宽与调整各齿轮的公法线长度偏差,使得齿轮最高温度下降13.58%,并消除传动系统卡齿风险。

关键词：空间机构齿轮传动温度场热变形传动精度

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塑料齿轮传动高承载技术发展与应用

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中国机械工程 2025年第1期36卷 2-17页

作者：刘怀举卢泽华朱才朝重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

围绕塑料齿轮承载能力及在动力传动领域应用的问题,介绍了塑料齿轮的失效形式与承载能力,给出了目前的材料与工艺水平下塑料齿轮承载的基础数据,从新材料应用、润滑等工况条件改善、材料结构工况协同设计等方面阐述了提高塑料齿轮承载... 详细信息

围绕塑料齿轮承载能力及在动力传动领域应用的问题,介绍了塑料齿轮的失效形式与承载能力,给出了目前的材料与工艺水平下塑料齿轮承载的基础数据,从新材料应用、润滑等工况条件改善、材料结构工况协同设计等方面阐述了提高塑料齿轮承载能力的措施,介绍了高承载塑料齿轮在汽车发动机传动、轻型车辆主传动、小型航发附件机匣传动等动力传动场景的应用实践和潜力。

关键词：塑料齿轮承载能力协同设计失效形式

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从仿真到现实的多层级虚实域适应的滚动轴承故障诊断方法

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控制与决策 2025年第3期40卷 889-898页

作者：刘小峰金燕柏林重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

针对仿真数据驱动的迁移故障诊断方法中虚实数据域差异过大带来的负迁移问题,提出一种基于虚实域多层级联合适应网络(VDMJAN)的故障仿真到现实诊断方法.采用非规则损伤形态的轴承故障动力学仿真模型,生成测试实体轴承的故障虚拟信号;构... 详细信息

针对仿真数据驱动的迁移故障诊断方法中虚实数据域差异过大带来的负迁移问题,提出一种基于虚实域多层级联合适应网络(VDMJAN)的故障仿真到现实诊断方法.采用非规则损伤形态的轴承故障动力学仿真模型,生成测试实体轴承的故障虚拟信号;构建不同尺寸卷积核的深度卷积神经网络,对虚实域信号进行粗细粒度特征提取;采用多分类器并行输出概率融合法对实测样本进行伪标签标注,对仿真与实测样本进行不同层级的领域特征精细对齐;引入VDMJAN训练的有效性损失,保证了多分类器对实测样本状态识别的一致性,并采用已对齐实测数据对分类器进行校正微调.两个实验分析结果表明,所提出的VDMJAN在实测故障样本标签信息完全缺失的情况下,能够有效实现从仿真到现实的故障诊断,在特殊环境下样本稀缺的设备故障诊断领域具有较好的应用前景.

关键词：滚动轴承故障仿真建模领域自适应迁移诊断多尺度特征提取多分类器

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高性能渗碳齿轮表面完整性特征的试验研究

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表面技术 2025年第5期54卷 233-244页

作者：王庆志陈易明吴吉展张秀华刘怀举重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 太行实验室成都610000

目的针对材料牌号、加工工艺、几何结构与渗碳齿轮表面完整性关联规律不明的问题,探究不同材料、工艺、结构对表面完整性的影响。方法对18CrNiMo7-6、9310、20Cr2Ni4A、20CrMnTi几种常用渗碳齿轮的渗碳磨削、喷丸强化、二次喷丸、滚磨... 详细信息

目的针对材料牌号、加工工艺、几何结构与渗碳齿轮表面完整性关联规律不明的问题,探究不同材料、工艺、结构对表面完整性的影响。方法对18CrNiMo7-6、9310、20Cr2Ni4A、20CrMnTi几种常用渗碳齿轮的渗碳磨削、喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整、喷丸光整等工艺状态进行表面粗糙度、残余应力、硬度梯度等表面完整性表征,讨论材料、工艺、结构对表面完整性特征的影响规律。结果在渗碳磨削、喷丸强化工艺状态下,几种常用渗碳钢的表面残余压应力、表面硬度等参数基本一致。经喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整处理后,最大残余压应力幅值范围为1100~1400 MPa,表面硬度为660HV~720HV。通过滚磨光整改善表面微观形貌的效果最显著,能够使表面粗糙度S_(a)降至0.25μm以下。通过二次喷丸提升次表面最大残余压应力的效果明显,能够使齿轮次表面最大残余压应力提升至1200MPa。滚子和齿轮2种几何结构的试件在渗碳磨削、喷丸强化、喷丸光整等工艺状态下,其表面完整性参数基本一致。结论揭示了不同材料牌号、加工工艺、几何结构对渗碳齿轮表面完整性的影响规律,可为齿轮加工工艺优化和高表面完整性创成提供理论支撑和数据参考。

关键词：渗碳齿轮表面完整性残余应力表面粗糙度硬度梯度

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大型风电机组传动链全耦合动力学响应研究

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太阳能学报 2025年第3期46卷 567-575页

作者：李成武朱才朝宋朝省宋海蓝冉澳王闻渲重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

针对风电机组传动链动态特性分析中通常忽略发电机电磁转矩激励的问题,综合考虑叶片柔性、齿轮非线性刚度和轴承弹性支承等时变、非线性因素,结合双馈异步发电机矢量控制及叶片变桨控制,采用集中参数法和子结构法建立风电机组传动链机-... 详细信息

针对风电机组传动链动态特性分析中通常忽略发电机电磁转矩激励的问题,综合考虑叶片柔性、齿轮非线性刚度和轴承弹性支承等时变、非线性因素,结合双馈异步发电机矢量控制及叶片变桨控制,采用集中参数法和子结构法建立风电机组传动链机-电-气-控全耦合动力学模型。通过时域求解,研究传动链系统的动态响应特性。结果表明,在电网电压跌落条件下,不同叶片面内弯曲阻尼刚度系数下的发电机转速均有大幅震荡,但随着叶片面内弯曲阻尼刚度比值的增大,发电机转速波动收敛较快,适当增大叶片柔性对发电机暂态稳定性有积极影响;此外,电磁转矩激励会引起传动链机械部件振动加剧,增大齿轮疲劳损伤。

关键词：风电机组传动链全耦合动态响应电磁转矩疲劳损伤

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点蚀故障下行星齿轮传动振动特性

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重庆大学学报 2025年第1期48卷 10-20页

作者：彭宇林魏静张爱强段田堂颜强重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

文章基于赫兹接触理论的碰撞函数设置齿轮接触,建立健康、轻度、中度、重度不同齿轮点蚀多柔体动力学模型并进行仿真,分析了不同点蚀情况下行星齿轮时频域振动响应。搭建行星齿轮箱振动试验平台,获取了行星齿轮振动响应信号并验证行星... 详细信息

文章基于赫兹接触理论的碰撞函数设置齿轮接触,建立健康、轻度、中度、重度不同齿轮点蚀多柔体动力学模型并进行仿真,分析了不同点蚀情况下行星齿轮时频域振动响应。搭建行星齿轮箱振动试验平台,获取了行星齿轮振动响应信号并验证行星齿轮点蚀多柔体动力学模型的正确性和合理性,研究了行星齿轮传动齿面点蚀形貌演化过程。研究结果表明:Y方向振动速度有效值和峰峰值随着点蚀复杂程度增加而增加;有点蚀模型振动速度和加速度出现明显边频信号,试验结果基本与仿真相符;发现了微点蚀和巨点蚀在扩展过程中宽度、深度的变化情况。

关键词：行星齿轮传动点蚀振动特性时频响应

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RV减速器滚针轴承动态磨损特性分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2025年第1期58卷 56-67页

作者：许立新刘伟明钟家銮重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

RV(rotary vector)减速器中滚针轴承径向尺寸小,所受动态接触载荷变化复杂,在实际使用中容易出现磨损失效,导致RV减速器的工作性能急剧下降,失去原有的传动精度,甚至出现故障损坏.为揭示RV减速器滚针轴承动态磨损特性,基于接触多体动力... 详细信息

RV(rotary vector)减速器中滚针轴承径向尺寸小,所受动态接触载荷变化复杂,在实际使用中容易出现磨损失效,导致RV减速器的工作性能急剧下降,失去原有的传动精度,甚至出现故障损坏.为揭示RV减速器滚针轴承动态磨损特性,基于接触多体动力学和Archard磨损理论,提出摆线针轮-滚针轴承传动机构的动力学与磨损耦合模型.该方法通过接触多体动力学求解滚针轴承动态接触载荷,分别得到滚动体与内外滚道之间的瞬时法向接触力,借助Archard磨损模型依次计算出内外滚道的瞬时磨损量,再进行累积以表达轴承内外滚道磨损形状.以RV20E-121减速器为对象,基于摆线针轮-滚针轴承传动机构的动力学与磨损耦合模型,分析滚针轴承内外滚道的动态磨损特性,获得内外滚道的累积磨损量大小和分布情况,并绘制磨损后内外滚道形状.研究结果表明:轴承内外滚道磨损量不均匀,且内滚道磨损比外滚道严重;轴承内滚道在垂直偏心距方向上的累积接触磨损量较大,轴承外滚道在摆线轮圆周方向上累积接触磨损量较大;基于RV20E-121减速器耐久疲劳试验,通过轴承滚道磨损形状检测发现,内外滚道磨损不均匀,滚针轴承内滚道的磨损情况比外滚道严峻,内滚道的磨损主要集中在垂直偏心距方向上,外滚道的磨损集中在摆线轮圆周方向上,累积磨损规律与仿真计算结果具有一致性.

关键词： RV减速器滚针轴承动力学动态磨损

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基于节律动态运动基元与机器人动力学的多空间融合周期性变阻抗技能学习

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机械工程学报 2025年第1期61卷 150-161页

作者：刘程果合烨陈小安王光建重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

当前人-机器人技能传递方法主要集中于离散的点到点或运动学方面,而周期性的动力学技能学习没有被恰当考虑。本文提出了一种基于节律动态运动基元的多空间融合技能学习框架用于从人类示范中学习周期性变阻抗技能(包括运动轨迹与变刚度特... 详细信息

当前人-机器人技能传递方法主要集中于离散的点到点或运动学方面,而周期性的动力学技能学习没有被恰当考虑。本文提出了一种基于节律动态运动基元的多空间融合技能学习框架用于从人类示范中学习周期性变阻抗技能(包括运动轨迹与变刚度特征)。机器人工作空间的力感知信息被用于估计端点刚度矩阵,但由于其对称正定(Symmetric positive definite,SPD)特性与传统节律动态运动基元(Rhythmic dynamic movement primitive,rDMP)对欧氏空间数据的依赖性,研究设计了一种基于黎曼度量的节律动态运动基元(Riemannian metric-based rhythmic dynamic movement primitive,RM-rDMP)技能学习方法以适应SPD流形上的刚度矩阵信息,并采用自适应振荡器估计系统的频率与相位。通过基于机器人动力学模型的阻抗控制策略,将运动轨迹与变刚度特性同时赋予机器人以完成变阻抗技能编码。通过仿真与实验研究表明,所提方法可成功将类人的运动学与动力学技能传递给机器人,并使其具备再现与泛化能力。综上,所提方法包括一个端点刚度估计模型和一个多空间融合的周期性变阻抗技能学习框架,适用于需要同时考虑欧氏空间位置和黎曼空间刚度矩阵的人-机器人技能传递控制方法。

关键词：机器人动力学周期性可变阻抗技能节律动态运动基元黎曼流形人-机器人技能传递

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融合寿命信息与多性能退化信息的元动作单元可靠性评估

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湖南大学学报(自然科学版) 2025年第2期52卷 109-121页

作者：冉琰吉昱朱晓重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044

针对机床可靠性建模困难、可靠性数据匮乏等问题,从元动作单元出发,提出一种融合寿命信息与多性能退化信息的可靠性评估方法.利用“功能—运动—动作”(functionmotion-action,FMA)分解法将机床分解至最小运动单元,即元动作单元,机床的... 详细信息

针对机床可靠性建模困难、可靠性数据匮乏等问题,从元动作单元出发,提出一种融合寿命信息与多性能退化信息的可靠性评估方法.利用“功能—运动—动作”(functionmotion-action,FMA)分解法将机床分解至最小运动单元,即元动作单元,机床的可靠性水平通过准确评估关键元动作单元的可靠性来保证.建立随机效应下非线性Wiener过程的性能退化模型,刻画试验样本退化过程存在的个体差异性、共同属性以及退化过程的非线性,在此基础上针对退化数据不足的问题,利用贝叶斯方法建立融合失效寿命信息的可靠性模型.考虑多性能退化失效相关性,基于Copula函数建立多性能退化可靠性评估模型,利用MCMC-Gibbs抽样算法实现参数估计.以某型号数控滚齿机的蜗杆转动元动作单元为研究对象,通过实例分析以及验证对比表明所提可靠性评估方法的可行性和优越性.

关键词：可靠性信息融合随机过程元动作单元贝叶斯方法

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热-力耦合作用下乏燃料剪切机运动副干摩擦行为研究

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原子能科学技术 2025年第2期59卷 503-512页

作者：杨贺董建鹏高峰高山谭傲霜中国原子能科学研究院北京102413 重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室重庆400044

极端工况下乏燃料剪切机不锈钢滚轮运动副会出现卡死现象,滚动摩擦变为滑动摩擦,加之高辐照工况下难以润滑,导致轮轨运动副磨损严重。本文通过对经典Archard模型进行修正,建立了不锈钢干摩擦磨损的热-力耦合模型。对比试验表明,磨损预... 详细信息

极端工况下乏燃料剪切机不锈钢滚轮运动副会出现卡死现象,滚动摩擦变为滑动摩擦,加之高辐照工况下难以润滑,导致轮轨运动副磨损严重。本文通过对经典Archard模型进行修正,建立了不锈钢干摩擦磨损的热-力耦合模型。对比试验表明,磨损预测的最大相对误差为9.34%,验证了所建立模型的有效性。利用本文所建模型研究了极限滑动工况下剪切滑车滚轮的摩擦行为。结果表明,随着滑动距离的增加,温度和Mises应力都呈先下降后上升的趋势,且对接触区域的影响范围逐渐扩大。本研究得到了滚轮磨损深度与滑动距离之间的定量映射规律,为提高乏燃料剪切机的可靠性提供理论依据。

关键词：不锈钢运动副干摩擦 Archard模型热-力-磨损完全耦合

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