簡(jiǎn)介：行星減速器具有體積小，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于車輛、船舶、風(fēng)力發(fā)電等高速大功率和低速大扭矩的機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)領(lǐng)域。但在實(shí)際的工程應(yīng)用中，行星減速器通常會(huì)承受復(fù)雜的動(dòng)態(tài)作用力，很容易出現(xiàn)機(jī)械故障。當(dāng)行星減速器現(xiàn)故障后，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，輕則導(dǎo)致整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)鏈?zhǔn)C(jī)，重則導(dǎo)致重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。但由于行星減速器比一般的定軸減速器復(fù)雜，其旋轉(zhuǎn)過(guò)程中行星輪不僅要自轉(zhuǎn)，還要公轉(zhuǎn)；太陽(yáng)輪也要和幾個(gè)行星輪接觸；故障輪齒的嚙合點(diǎn)的位置會(huì)隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)而與傳感器的距離不同，從而會(huì)使測(cè)試振動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生各種調(diào)制，這些都會(huì)增加振動(dòng)信號(hào)的復(fù)雜程度，使得齒輪故障引起的沖擊特征通常被各種振動(dòng)分量和噪聲所淹沒(méi)，所以，不能將定軸減速器的故障診斷技術(shù)應(yīng)用在行星減速器上，需要有效的故障診斷技術(shù)來(lái)提取行星減速器中由故障引起的沖擊信號(hào)。但是，僅僅由該方法提取到的故障沖擊信號(hào)還不能快速準(zhǔn)確的判斷出行星減速器的某個(gè)齒輪輪齒具體發(fā)生了哪種故障類型。深度學(xué)習(xí)方法能夠通過(guò)組合低層數(shù)據(jù)得到更加抽象的高層數(shù)據(jù)表示，從而發(fā)現(xiàn)不同類別數(shù)據(jù)內(nèi)部之間的特征區(qū)別。將原始振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)作為網(wǎng)絡(luò)的輸入，不僅計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，而且分類正確率低，所以需要通過(guò)提取行星減速器故障振動(dòng)信號(hào)中的有效的時(shí)域和頻域特征作為深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的輸入，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)行星減速器智能故障診斷。本文首先介紹了行星減速器與一般定軸減速器相比的特殊性，包括一般齒輪的振動(dòng)機(jī)理，行星減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，傳遞路徑對(duì)測(cè)試信號(hào)的影響，以及其振動(dòng)信號(hào)的復(fù)雜性，并對(duì)行星減速器局部故障振動(dòng)信號(hào)模型做了詳細(xì)的理論推導(dǎo)。然后基于優(yōu)化的MLET小波和峭度提出了一種沖擊信號(hào)提取方法，該方法通過(guò)使用SHANNON熵來(lái)優(yōu)化MLET小波參數(shù)，以快速獲得最優(yōu)的中心頻率和帶寬參數(shù)，再用優(yōu)化的MLET小波對(duì)原始振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行小波變換。通過(guò)分析，我們揭示了沖擊信號(hào)應(yīng)該通過(guò)幾個(gè)特征尺度的小波系數(shù)來(lái)重構(gòu)，由于峭度指標(biāo)對(duì)沖擊信號(hào)很敏感，因此用峭度指標(biāo)來(lái)選擇特征尺度并獲得相應(yīng)的小波系數(shù)。此外，由于分解的小波系數(shù)可能受到噪聲的嚴(yán)重污染，通過(guò)應(yīng)用軟閾值法對(duì)小波系數(shù)進(jìn)行去噪，最后利用去噪了的小波系數(shù)重構(gòu)沖擊信號(hào)。從而就可以從原始信號(hào)中提取出故障沖擊信號(hào)，并用仿真信號(hào)進(jìn)行了很好的驗(yàn)證。鑒于當(dāng)前深度信念網(wǎng)絡(luò)反向調(diào)節(jié)過(guò)程中所用的激活函數(shù)所存在的缺點(diǎn)，提出了改進(jìn)的SIGMOID激活函數(shù)，并從理論上推導(dǎo)了該函數(shù)不僅能夠加快網(wǎng)絡(luò)參數(shù)更新速度，而且能夠提高數(shù)據(jù)分類正確率，并用公開(kāi)的手寫字體的分類識(shí)別進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)搭建行星減速器試驗(yàn)臺(tái)，并進(jìn)行太陽(yáng)輪故障信號(hào)采集，對(duì)原始信號(hào)及其提取的沖擊信號(hào)進(jìn)行時(shí)域和頻域特征提取，將這些特征作為深度信念網(wǎng)絡(luò)的輸入，分別進(jìn)行行星減速器同一負(fù)載下不同故障類型的診斷、同一故障類型下不同負(fù)載的診斷以及不同負(fù)載下不同故障的診斷，其診斷正確率都能達(dá)到95％以上。通過(guò)用行星減速器故障齒輪原始振動(dòng)信號(hào)直接作為網(wǎng)絡(luò)的輸入作為對(duì)比，說(shuō)明了以本文提取到的故障振動(dòng)信號(hào)特征為網(wǎng)絡(luò)輸入，不僅計(jì)算時(shí)間快，而且故障診斷準(zhǔn)確率高。對(duì)于以上各種故障診斷方案，與利用傳統(tǒng)的激活函數(shù)對(duì)比分析結(jié)果表明，本文提出的基于改進(jìn)的深度信念網(wǎng)絡(luò)的行星減速器故障診斷方法能夠更加準(zhǔn)確和快速地智能診斷出行星減速器故障類型。

簡(jiǎn)介：RVROTATEVECT減速器是從擺線針輪傳動(dòng)基礎(chǔ)上演變而來(lái)的高性能精密傳動(dòng)裝置，因其速比大、回差小、振動(dòng)低、承載能力強(qiáng)以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)成為工業(yè)機(jī)器人的“御用”減速器，也廣泛應(yīng)用在航空航天、數(shù)控設(shè)備以及醫(yī)療器械等機(jī)電一體化領(lǐng)域。機(jī)電技術(shù)的發(fā)展對(duì)RV減速器的傳動(dòng)精度提出了更高的要求，確保高的傳動(dòng)精度，就必須嚴(yán)格地控制其傳動(dòng)誤差。本文針對(duì)RV減速器傳動(dòng)誤差進(jìn)行分析與研究，從而揭示其動(dòng)力學(xué)行為影響傳動(dòng)精度的本質(zhì)。論文分析了RV減速器結(jié)構(gòu)組成和工作原理；運(yùn)用轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)法計(jì)算了減速器傳動(dòng)比，并求解了RV減速器傳動(dòng)效率；研究了RV減速器傳動(dòng)誤差產(chǎn)生機(jī)理以及誤差源；基于等價(jià)模型思想，分析了RV減速器主要零部件的制造誤差、裝配誤差、齒輪嚙合阻尼和剛度、軸承剛度、間隙以及微位移等因素對(duì)傳動(dòng)精度的影響，建立了RV減速器系統(tǒng)力學(xué)模型；分析主要零部件在系統(tǒng)中的受力情況，建立了RV減速器傳動(dòng)誤差動(dòng)力學(xué)模型。建立RV減速器零件模型，求解了各構(gòu)件的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；基于彈性力學(xué)方法計(jì)算漸開(kāi)線行星齒輪嚙合剛度和阻尼；利用計(jì)算機(jī)編程迭代計(jì)算擺線輪修形后與針齒輪的嚙合剛度和阻尼；軸承的等效剛度利用赫茲公式進(jìn)行計(jì)算。利用龍格庫(kù)塔法求解RV減速器傳動(dòng)誤差數(shù)學(xué)模型，得到了RV減速器的傳動(dòng)誤差變化曲線；通過(guò)對(duì)不同誤差參數(shù)的仿真計(jì)算，對(duì)比分析各單項(xiàng)誤差因素對(duì)RV減速器傳動(dòng)精度的影響可得RV減速器一級(jí)漸開(kāi)線齒輪傳動(dòng)部分的誤差因素對(duì)傳動(dòng)精度的影響很??；二級(jí)擺線針輪傳動(dòng)部分的曲柄軸凸輪偏心誤差、擺線輪曲柄軸孔偏心誤差、擺線輪齒廓偏差及齒距累積偏差、針輪齒廓偏差及齒距累積偏差對(duì)傳動(dòng)精度影響較大，其對(duì)傳動(dòng)精度的影響取決于誤差大小、作用方向以及結(jié)合方式。在設(shè)計(jì)加工RV減速器過(guò)程中要特別重視二級(jí)傳動(dòng)部分的誤差因素，通過(guò)控制較大影響因子，可以有效地提高傳動(dòng)精度。

簡(jiǎn)介：擺線鋼球行星傳動(dòng)是近幾年研發(fā)出的一種新型精密擺線傳動(dòng)裝置，是利用活動(dòng)的鋼球作為傳動(dòng)介質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)齒輪傳動(dòng)中的輪齒，在一條由內(nèi)、外擺線槽形成的循環(huán)滾道中做嚙合運(yùn)動(dòng)，從而傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。該傳動(dòng)裝置可以通過(guò)軸向預(yù)緊裝置使鋼球和擺線溝槽之間始終保持接觸，從而消除嚙合副的間隙，實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)，并且鋼球是滾動(dòng)摩擦，能耗低，鋼球和擺線槽的嚙合數(shù)較多，傳動(dòng)效率高，是一種高效、節(jié)能的新型精密傳動(dòng)裝置。本文基于擺線鋼球行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與傳動(dòng)原理，對(duì)擺線鋼球行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)類型與傳動(dòng)比進(jìn)行分析，分別用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)擺線鋼球減速器的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選取一組最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立二級(jí)擺線鋼球減速器的三維實(shí)體模型，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真及有限元分析，具體的工作有以下幾個(gè)方面（1）分析一級(jí)和二級(jí)擺線鋼球行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)類型，然后分別計(jì)算一級(jí)和二級(jí)擺線鋼球行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)類型的傳動(dòng)比，并選取了三組數(shù)據(jù)，對(duì)二級(jí)并聯(lián)組合型式的傳動(dòng)比進(jìn)行實(shí)例分析，最后簡(jiǎn)單介紹內(nèi)、外擺線的理論曲線方程，鋼球的位置方程。（2）選取Ⅰ型和Ⅳ型并聯(lián)組合的二級(jí)擺線鋼球減速器為研究對(duì)象，根據(jù)傳動(dòng)比、功率等初始條件，通過(guò)相關(guān)的計(jì)算公式，對(duì)擺線鋼球減速器的基本設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行傳統(tǒng)計(jì)算。然后，基于遺傳算法的理論，以體積最小和效率最高為多目標(biāo)函數(shù)，建立二級(jí)擺線鋼球行星傳動(dòng)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，并且在MATLAB中編寫遺傳算法的程序，優(yōu)化出減速器最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)果與優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果、優(yōu)化圓整的結(jié)果進(jìn)行比較，得到一組最優(yōu)的設(shè)計(jì)參數(shù)。（3）以最優(yōu)的設(shè)計(jì)結(jié)果作為結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)Ⅰ型和Ⅳ型并聯(lián)組合的二級(jí)擺線鋼球減速器的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用PROE的參數(shù)化功能，建立二級(jí)減速器各個(gè)零件的參數(shù)化模型，通過(guò)PROE的組件裝配功能，將減速器的各個(gè)零件進(jìn)行裝配，得到二級(jí)擺線鋼球減速器的裝配模型，為后續(xù)章節(jié)的分析提供實(shí)體模型。（4）利用ADAMS對(duì)Ⅰ型和Ⅳ型并聯(lián)組合型式的裝配模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，得到偏心盤和輸出盤的角速度和角加速度曲線，并對(duì)減速器的傳動(dòng)比進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，建立Ⅰ型和Ⅲ型并聯(lián)組合型式的二級(jí)擺線鋼球減速器的實(shí)體模型，并將裝配模型導(dǎo)入ADAMS中進(jìn)行仿真分析，得到偏心盤和輸出盤的角速度和角加速度曲線，對(duì)其傳動(dòng)比進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證二級(jí)減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理。（5）利用WKBENCH對(duì)二級(jí)擺線鋼球減速器進(jìn)行有限元分析，以輸入軸和擺線盤系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析二級(jí)減速機(jī)構(gòu)的變形、應(yīng)力分布及接觸情況。然后，對(duì)輸入軸和擺線盤系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，提取其前6階的固有頻率及主振型，并對(duì)其模態(tài)特性進(jìn)行了分析比較，進(jìn)一步驗(yàn)證二級(jí)減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并為該減速器優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、避免共振、降低噪音和改善工作性能等方面提供參考。

簡(jiǎn)介：隨著人類對(duì)太空探索的不斷深入和發(fā)展，對(duì)航天器的功能和性能都提出了更高的要求，而諧波減速器作為航天器的關(guān)鍵傳動(dòng)零部件，它對(duì)航天器的性能影響巨大。鑒于諧波減速器的重要應(yīng)用地位，本課題研制的可用于多系列諧波減速器裝配測(cè)量的諧波減速器預(yù)緊裝配測(cè)試平臺(tái)，它不僅可以滿足生產(chǎn)任務(wù)的實(shí)際需求，而且對(duì)諧波減速器的推廣應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題在充分理解了諧波減速器預(yù)緊裝配測(cè)試平臺(tái)的功能要求后，了解了現(xiàn)有的諧波減速器測(cè)試技術(shù)，分析了現(xiàn)有的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合項(xiàng)目提出的應(yīng)具有裝配測(cè)試復(fù)合功能、多參數(shù)測(cè)量、高精度、自動(dòng)化等要求，提出了測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。針對(duì)每個(gè)被測(cè)參數(shù)，對(duì)其測(cè)試原理進(jìn)行了探討之后，確定了相應(yīng)的測(cè)試方法。測(cè)試平臺(tái)由電氣控制系統(tǒng)及測(cè)試操作臺(tái)體組成，其中電氣控制系統(tǒng)以PC104作為控制主機(jī)，由傳感器及信號(hào)調(diào)理電路、信號(hào)采集控制板卡、電機(jī)控制卡、串口通信模塊、伺服電機(jī)及控制器等功能模塊組成。測(cè)試操作臺(tái)按測(cè)試功能分為預(yù)緊測(cè)試區(qū)、啟動(dòng)力矩測(cè)試區(qū)、摩擦阻力矩測(cè)試區(qū)、軸系剛度測(cè)試區(qū)四大區(qū)域。各測(cè)試區(qū)中，設(shè)計(jì)加工了測(cè)試支架等機(jī)械結(jié)構(gòu)，采購(gòu)了所需傳感器等器件，完成了硬件平臺(tái)的搭建。采用LABVIEW編寫了測(cè)試系統(tǒng)的上位機(jī)軟件，應(yīng)用狀態(tài)機(jī)的編程思想，在主程序框架下分模塊設(shè)計(jì)各測(cè)試區(qū)程序，便于程序的維護(hù)和用戶的使用。測(cè)試軟件可完成對(duì)各個(gè)硬件模塊的功能控制和實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測(cè)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲(chǔ)。最后，對(duì)諧波減速器預(yù)緊裝配測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行了調(diào)試，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。預(yù)緊裝配測(cè)試精度可達(dá)1UM，啟動(dòng)力矩和摩擦阻力矩測(cè)試精度優(yōu)于005NM，軸系剛度測(cè)試中的角度測(cè)量精度優(yōu)于3角秒，綜合精度為023％，系統(tǒng)運(yùn)行良好，性能穩(wěn)定。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多基于人工蜂群算法的礦用減速器可靠性壽命預(yù)測(cè)的研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：重型卡車后橋減速器是重卡傳動(dòng)系的一部分，減速器所用圓錐滾子軸承是保證其正常運(yùn)行的關(guān)鍵零部件之一。某重型卡車后橋減速器選用32013型圓錐滾子軸承，由于軸承須在重載、承受大沖擊載荷并承受徑向和軸向載荷的惡劣工況下運(yùn)行，大擋邊會(huì)偶發(fā)軸向斷裂的現(xiàn)象，這將降低軸承使用的可靠性和壽命。所以，需要對(duì)軸承大擋邊斷裂現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出斷裂原因和解決措施，確保軸承安全、可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。本文主要的研究?jī)?nèi)容包括以下方面（1）研究了圓錐滾子軸承32013大擋邊斷裂失效的原因。分析了圓錐滾子軸承32013的結(jié)構(gòu)，確定了單個(gè)軸承的受力狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際工況下重型卡車后橋減速器軸承受載形式及相關(guān)參數(shù)，計(jì)算出了軸承所受載荷的大小。計(jì)算結(jié)果表明，發(fā)生斷裂失效現(xiàn)象的軸承是在超載的工況下運(yùn)行的，所以超載是導(dǎo)致軸承斷裂失效的根本原因。（2）研究了提高大擋邊強(qiáng)度的方法。通過(guò)對(duì)影響軸承大擋邊強(qiáng)度因素的分析，提出了增大大擋邊厚度來(lái)減小擋邊所受應(yīng)力的方法，分別利用傳統(tǒng)力學(xué)和有限元軟件計(jì)算出了擋邊厚度加厚時(shí)對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值。結(jié)果表明，增大擋邊厚度，可提高擋邊強(qiáng)度。隨后，研究了大檔邊加厚的軸承結(jié)構(gòu)?；谳S承設(shè)計(jì)輕量化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，確定了大擋邊加厚的尺寸方向，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)32013結(jié)構(gòu)圖，對(duì)滾子長(zhǎng)度和大徑做了相應(yīng)調(diào)整，得出了擋邊加厚后的軸承內(nèi)圈結(jié)構(gòu)圖。（3）應(yīng)用有限元分析了軸承大擋邊的受力狀況。通過(guò)ANSYS軟件分別對(duì)額定載荷和超載時(shí)軸承模型所受載荷的仿真分析，計(jì)算了不同載荷時(shí)大擋邊處的接觸應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)軸承超載時(shí)所受應(yīng)力及變形程度均高于額定載荷時(shí)的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)不同擋邊厚度模型的有限元分析，發(fā)現(xiàn)隨著擋邊厚度的不斷增加，大擋邊處所受應(yīng)力將逐漸減小的變化趨勢(shì)，進(jìn)而印證了增大擋邊厚度可以降低擋邊所受應(yīng)力的可行性。接著，依據(jù)大擋邊的結(jié)構(gòu)形式和大擋邊受力作用點(diǎn)對(duì)擋邊強(qiáng)度的影響，確定了優(yōu)化后的大擋邊尺寸并推導(dǎo)出了擋邊受力作用點(diǎn)位置的計(jì)算公式及擋邊與內(nèi)滾道夾角的取值范圍，得到了優(yōu)化后的大擋邊結(jié)構(gòu)尺寸。（4）驗(yàn)證了大擋邊優(yōu)化后的圓錐滾子軸承32013的疲勞壽命。依據(jù)優(yōu)化后的軸承結(jié)構(gòu)尺寸圖，對(duì)軸承制定了合理的生產(chǎn)加工工藝與檢測(cè)要求，應(yīng)用疲勞壽命實(shí)驗(yàn)機(jī)機(jī)對(duì)優(yōu)化后的軸承做疲勞實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)擋邊厚度為A549±001Ψ89°27’89°38’時(shí)，軸承不再出現(xiàn)斷裂失效現(xiàn)象，此時(shí)軸承壽命可完全滿足使用要求。

簡(jiǎn)介：減速器作為礦山機(jī)械配套的主要?jiǎng)恿鬏斞b置，需求量巨大，由于其經(jīng)常面臨高粉塵、超載、頻繁啟動(dòng)、超長(zhǎng)時(shí)間工作等異常情況，對(duì)減速器的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性提出了很高的要求。本文以JS75礦用減速器為研究對(duì)象，以改進(jìn)其傳動(dòng)性能為目標(biāo)，對(duì)減速器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化與齒輪的精益化修形，并完成了減速器的動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)。根據(jù)減速器的工況條件，確定了減速器的總體設(shè)計(jì)方案與幾何結(jié)構(gòu)，對(duì)各級(jí)傳動(dòng)齒輪與軸所承受的載荷進(jìn)行了計(jì)算。通過(guò)對(duì)軸承與軸承座的作用力的分析，獲得了施加于箱體上的載荷。軸向載荷作用在軸承座孔的端面圓周上，徑向載荷以周向120O余弦分布在軸承座孔上。利用CATIA分別對(duì)三種減速箱體厚壁少筋板式、薄壁加筋板式、剖分式箱體進(jìn)行了三維建模，基于ANSYSWKBENCH有限元對(duì)箱體進(jìn)行了靜強(qiáng)度、變形量的對(duì)比分析，以輕量化、可靠性為目標(biāo)原則，確定了薄壁加筋板式為較合理的箱體結(jié)構(gòu)。在靜力學(xué)分析基礎(chǔ)上對(duì)薄壁加筋板式箱體作了模態(tài)分析，得出了該箱體的低階固有頻率和主振型，與傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)激勵(lì)作對(duì)比，避免了箱體與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)激勵(lì)共振的風(fēng)險(xiǎn)。利用MASTA軟件齒輪微觀修形模塊對(duì)減速器末級(jí)重載斜齒圓柱齒輪進(jìn)行了精益化修形設(shè)計(jì)與分析。結(jié)合鼓形、線性和拋物線等不同修形方式，通過(guò)對(duì)比修形前后的接觸斑點(diǎn)、應(yīng)力、傳遞誤差與諧波振幅，確定了輸出重載斜齒齒輪合理的修形方式及修形量。修形后齒面接觸應(yīng)力大幅度減小，避免了齒面偏載與邊緣接觸，使齒面載荷分布更為均勻，同時(shí)降低了輪齒的承載傳動(dòng)誤差波動(dòng)與諧波振幅的幅值，達(dá)到了改善齒輪副動(dòng)態(tài)嚙合性能的目的。最后，利用MP數(shù)據(jù)采集儀VIBPILOT和與之配套的數(shù)據(jù)分析軟件SMARTOFFICE，分別對(duì)減速器空載和加載兩種工況進(jìn)行了振動(dòng)噪聲試驗(yàn)與頻譜分析，得到了減速器振動(dòng)與噪聲響應(yīng)頻譜圖。減速箱的主要振動(dòng)來(lái)源于高速級(jí)弧齒錐齒輪激勵(lì)，加載后齒輪箱的動(dòng)態(tài)性能優(yōu)于空載，噪聲強(qiáng)度與空載相比無(wú)明顯變化。試驗(yàn)表明對(duì)箱體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，輸出級(jí)重載齒輪的精益化修形有效改善了減速器的動(dòng)態(tài)性能。論文研究達(dá)到了預(yù)期目的。

簡(jiǎn)介：點(diǎn)擊查看更多兩級(jí)行星減速器的減重降噪多目標(biāo)優(yōu)化研究.pdf精彩內(nèi)容。

簡(jiǎn)介：專業(yè)碩士學(xué)位論文行星齒輪減速器虛擬裝配技術(shù)的研究行星齒輪減速器虛擬裝配技術(shù)的研究倪玉權(quán)導(dǎo)師姓名職稱張接信教授肖翀宇研究員申請(qǐng)學(xué)位類別碩士專業(yè)學(xué)位類別及領(lǐng)域名稱機(jī)械工程論文提交日期年月日論文答辯日期年月日學(xué)位授予單位長(zhǎng)安大學(xué)分類號(hào)TH1610710201322502120155212015610

簡(jiǎn)介：減速器作為礦用提升機(jī)的重要部件之一，對(duì)提升機(jī)的整體工作性能影響顯著，這就要求其具備承載能力大、振動(dòng)小、噪聲低和可靠性高等特點(diǎn)。目前礦用起重機(jī)減速器普遍存在著輻射噪聲較大，功率密度較低的問(wèn)題。因此，開(kāi)展提升機(jī)減速器減重降噪問(wèn)題具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文以ZZL1150大型礦用提升機(jī)兩級(jí)行星減速器為研究對(duì)象，建立了礦用提升機(jī)減速器輻射噪聲分析模型，分析減速器的輻射噪聲情況；使用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了減速器輻射噪聲聲功率和箱體質(zhì)量的代理模型，并使用全局靈敏度分析對(duì)箱體結(jié)構(gòu)和代理模型進(jìn)行了優(yōu)化；最后建立了減速器減重降噪多目標(biāo)優(yōu)化模型，并使用改進(jìn)后的多目標(biāo)粒子群算法對(duì)該模型進(jìn)行了尋優(yōu)求解。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下①以減速器箱體外表面節(jié)點(diǎn)振動(dòng)速度為邊界條件，建立該減速器箱體輻射噪聲分析模型，利用直接邊界元法求解得到減速器箱體表面聲壓和外聲場(chǎng)輻射噪聲。②以減速器箱體主要特征結(jié)構(gòu)厚度為設(shè)計(jì)參數(shù)，以箱體外聲場(chǎng)輻射聲功率和質(zhì)量為目標(biāo)響應(yīng)，采用有限差分法選擇出對(duì)目標(biāo)響應(yīng)較為敏感的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行了均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練得到減速器箱體輻射噪聲聲功率和質(zhì)量的代理模型，并對(duì)比驗(yàn)證了代理模型的優(yōu)秀預(yù)測(cè)能力；結(jié)合SOBOL指數(shù)法和拉丁超立方抽樣技術(shù)分析了減速器箱體設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)于目標(biāo)響應(yīng)的全局靈敏度，據(jù)此對(duì)代理模型進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)不敏感的設(shè)計(jì)參數(shù)提出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)策略，仿真驗(yàn)證了修改策略的有效性。③提出了基于距離系數(shù)和精英策略的慣性權(quán)重動(dòng)態(tài)選擇策略和種群多樣性保持策略，有效地提高了粒子群算法的搜索性能，結(jié)合小生境技術(shù)和輪盤賭法提出了改進(jìn)后的多目標(biāo)粒子群算法，并通過(guò)測(cè)試函數(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性。④以對(duì)減速器箱體輻射噪聲影響較大的箱體結(jié)構(gòu)特征為設(shè)計(jì)變量，箱體應(yīng)力和質(zhì)量為約束條件，減速器箱體輻射噪聲聲功率和箱體質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)，構(gòu)建了提升機(jī)減速器多目標(biāo)優(yōu)化模型，使用改進(jìn)后的多目標(biāo)粒子群算法求解該優(yōu)化模型，仿真驗(yàn)證了改進(jìn)策略的有效性。

簡(jiǎn)介：太陽(yáng)輪是行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中重要的零件，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工要求高，目前主要還是采用傳統(tǒng)的切削加工方法生產(chǎn)，即使運(yùn)用冷擠壓成形工藝加工太陽(yáng)輪也是先成形外齒，然后再通過(guò)拉齒工藝加工出內(nèi)花鍵。采用拉齒工藝等傳統(tǒng)的切削加工方法，不可避免地存在著加工效率低、切削廢料多、成本高，材料的力學(xué)性能降低等一系列問(wèn)題。冷擠壓技術(shù)是一種節(jié)能，高效，綠色的精密塑性成形方法，越來(lái)越多的企業(yè)選擇冷擠壓成形這種少無(wú)切削、節(jié)能環(huán)保的精密塑性成形技術(shù)來(lái)加工齒輪。但由于太陽(yáng)輪同時(shí)具有外齒和內(nèi)花鍵，形狀復(fù)雜，成形困難；擠壓過(guò)程中金屬流動(dòng)復(fù)雜，齒形部分的成形質(zhì)量難以保證，這嚴(yán)重制約了冷擠壓技術(shù)在類似齒輪加工中的推廣應(yīng)用。本文以具有外齒和內(nèi)花鍵的太陽(yáng)輪為研究對(duì)象，針對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和數(shù)值模擬分析結(jié)果確定了太陽(yáng)輪內(nèi)外齒分步冷擠壓成形工藝方案。通過(guò)數(shù)值模擬分析得到了太陽(yáng)輪成形過(guò)程中的金屬流動(dòng)規(guī)律和各工藝參數(shù)對(duì)成形質(zhì)量及成形載荷的影響規(guī)律；采用彈塑性有限元模型對(duì)太陽(yáng)輪的成形精度進(jìn)行了研究，得到了模具彈性擴(kuò)張和擠壓件彈性回復(fù)行為對(duì)齒輪精度的影響規(guī)律，提出冷擠壓精整的復(fù)合成形工藝，并成形出較高精度的太陽(yáng)輪外齒和內(nèi)花鍵。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，進(jìn)行了太陽(yáng)輪內(nèi)外齒分步冷擠壓成形工藝試驗(yàn)。工藝試驗(yàn)表明，采用分步冷擠壓成形工藝可以加工出質(zhì)量合格的內(nèi)花鍵和外齒，而且分步冷擠壓成形工藝中增加了精整外齒的工藝，在保證內(nèi)花鍵成形質(zhì)量的同時(shí)提高了外齒的成形精度。為了滿足企業(yè)進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率的要求，提出了采用實(shí)心坯料同步冷擠壓成形太陽(yáng)輪內(nèi)外齒的工藝方案；通過(guò)數(shù)值模擬分析得到了各工藝參數(shù)對(duì)太陽(yáng)輪同步冷擠壓成形的影響規(guī)律；通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法對(duì)各工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化分析，獲得了最佳工藝參數(shù)組合。

簡(jiǎn)介：齒輪減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間起傳遞扭矩和匹配轉(zhuǎn)速的作用，是機(jī)械動(dòng)力傳輸?shù)闹匾b備之一。隨著機(jī)械科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與綠色制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)工業(yè)減速器提出了高可靠性、輕量化、高速度、低消耗等高參數(shù)指標(biāo)要求。準(zhǔn)雙曲面齒輪具有高承載能力和優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能，易于實(shí)現(xiàn)高齒數(shù)比的傳動(dòng)要求，目前正從車輛驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域逐漸發(fā)展到其他工業(yè)領(lǐng)域。研究開(kāi)發(fā)準(zhǔn)雙曲面齒輪工業(yè)減速器具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。鑒于此，本文提出一種準(zhǔn)雙曲面斜齒圓柱齒輪減速器（簡(jiǎn)稱雙曲面齒輪減速器），對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)性能進(jìn)了研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下1根據(jù)煤礦運(yùn)輸機(jī)械減速器及攪拌機(jī)減速器的工況條件，確定了減速器傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，第I級(jí)采用了雙曲面齒輪傳動(dòng)，大小輪均采用胯式支承；第II級(jí)采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。完成了雙曲面齒輪減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2根據(jù)減速器傳動(dòng)方案確定了齒輪初始幾何參數(shù)，完成了雙曲面齒輪和斜齒圓柱齒輪的幾何結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)減速器功率流對(duì)齒輪進(jìn)了受力分析與強(qiáng)度校核。完成了準(zhǔn)雙曲面齒輪HFT法的加工參數(shù)計(jì)算，并進(jìn)了TCA分析，對(duì)齒面接觸區(qū)、傳動(dòng)誤差曲線進(jìn)了精細(xì)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輪齒嚙合性能的良好控制。3基于MASTA軟件建立了減速器傳動(dòng)系統(tǒng)的三維模型，對(duì)斜圓柱齒輪進(jìn)了雙向精確修形設(shè)計(jì)。利用MASTA軟件對(duì)修形前后齒面的接觸狀況進(jìn)了仿真分析，結(jié)果顯示修形后齒面接觸區(qū)更加合理，接觸面積約占齒面的80％，傳動(dòng)誤差波動(dòng)幅值由30613ΜM減小到04861ΜM，最大接觸應(yīng)力由1267MPA降低到845MPA。齒面接觸性能明顯改善。4完成了雙曲面齒輪減速器樣機(jī)的安裝調(diào)試，裝配完成后的齒輪接觸區(qū)與TCA分析結(jié)果基本一致。對(duì)減速器樣機(jī)進(jìn)了空載與加載試驗(yàn)，獲得了空載條件下減速器熱平衡溫度和噪聲數(shù)據(jù)，減速器運(yùn)轉(zhuǎn)260MIN達(dá)到熱平衡，熱平衡溫度5816℃，噪聲均值7547DB；減速器加載試驗(yàn)，噪聲均值772DB。與通用型同功率減速器相比重量減輕1465，熱平衡溫度降低42℃，噪聲均值減小2DB。論文研究達(dá)到了預(yù)期目的，所開(kāi)發(fā)的雙曲面齒輪減速器實(shí)現(xiàn)了二級(jí)傳動(dòng)替代三級(jí)弧齒錐齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)類型，具有高參數(shù)輕量化的優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

簡(jiǎn)介：行星齒輪減速器在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中具有眾多優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)由于條件限制無(wú)法進(jìn)行多次實(shí)體實(shí)驗(yàn)，因此設(shè)計(jì)周期過(guò)長(zhǎng)、設(shè)計(jì)成本高、產(chǎn)品質(zhì)量較低。為解決這一問(wèn)題，本文主要將計(jì)算機(jī)引入設(shè)計(jì)過(guò)程中，用虛擬的實(shí)驗(yàn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)作為研究課題。本文利用SOLIDWKS軟件建立NGW31行星齒輪減速器三維模型，選取減速器最核心的傳動(dòng)裝置作為研究對(duì)象，對(duì)其利用ANSYS軟件進(jìn)行有限元模型分析，五階自由模態(tài)分析求出固有頻率與振型圖。給傳動(dòng)裝置施加載荷，對(duì)輸出軸和整個(gè)傳動(dòng)裝置進(jìn)行靜力學(xué)計(jì)算分析，獲得輸出軸與傳動(dòng)裝置的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D。將應(yīng)力與應(yīng)變?cè)茍D與材料的屈服極限對(duì)比計(jì)算，判斷傳動(dòng)軸與傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)強(qiáng)度是否可靠。對(duì)行星齒輪減速器的傳動(dòng)比、各軸角速度、太陽(yáng)輪與行星輪間嚙合力、行星輪與內(nèi)齒輪間嚙合力、嚙合頻率進(jìn)行理論計(jì)算。利用ADAMS軟件對(duì)行星齒輪減速建立虛擬樣機(jī)模型，并對(duì)傳動(dòng)裝置模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，仿真出各軸的角速度曲線圖、太陽(yáng)輪與行星輪間的圓周力與徑向力的時(shí)域頻域圖、行星輪與內(nèi)齒輪間的圓周力與徑向力的時(shí)域頻域圖，將這些仿真曲線與理論計(jì)算對(duì)比分析，得出理論值與仿真值誤差，根據(jù)誤差判斷建立虛擬樣機(jī)是否可靠的，若可靠即可，否則重新修改參數(shù)再進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)仿真。利用此種方法不斷進(jìn)行虛擬樣機(jī)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而得到最優(yōu)系統(tǒng)，從而縮短了研發(fā)周期、減少了設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)費(fèi)用，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，具有較好的工程使用價(jià)值。通過(guò)對(duì)NGW31行星齒輪減速器傳動(dòng)裝置的靜力學(xué)仿真、動(dòng)力學(xué)仿真，得出該行星齒輪減速器材料強(qiáng)度可靠、虛擬樣機(jī)可靠。

簡(jiǎn)介：橋式起重機(jī)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的工具，廣泛應(yīng)用于車間、港口執(zhí)行起重任務(wù)，其振動(dòng)性能及噪聲大小將直接影響起重機(jī)的運(yùn)行可靠性。隨著現(xiàn)代化制造技術(shù)的進(jìn)步，橋式起重機(jī)減速器正朝著高可靠、輕量化、低噪聲的方向發(fā)展。因此，開(kāi)展橋式起重機(jī)減速器振動(dòng)噪聲的研究，闡明振動(dòng)噪聲的來(lái)源及分布規(guī)律，對(duì)橋式起重機(jī)減振降噪設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。論文課題來(lái)源于“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“橋式起重機(jī)械輕量化減速器關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”（編號(hào)2015BAF06B02），以橋式起重機(jī)減速器為研究對(duì)象，開(kāi)展復(fù)雜內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)計(jì)算、振動(dòng)噪聲仿真分析及試驗(yàn)研究。本文的主要研究工作如下①基于含偏心誤差的斜齒輪副幾何模型，推導(dǎo)齒面接觸線長(zhǎng)度及摩擦激勵(lì)計(jì)算公式，對(duì)比分析含偏心誤差和不含偏心誤差的斜齒輪副動(dòng)態(tài)接觸線長(zhǎng)度和摩擦激勵(lì)計(jì)算結(jié)果，研究主從動(dòng)輪的偏心誤差對(duì)其的影響規(guī)律。②綜合考慮包括齒面摩擦、軸承剛度與阻尼、嚙合剛度與阻尼、齒側(cè)間隙、齒面誤差等復(fù)雜因素的影響，建立橋式起重機(jī)減速器傳動(dòng)系統(tǒng)多自由度彎扭軸耦合動(dòng)力學(xué)模型并采用數(shù)值方法進(jìn)行求解，計(jì)算減速器內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)，并分析不同因素對(duì)動(dòng)態(tài)激勵(lì)的影響規(guī)律。③建立橋式起重機(jī)減速器振動(dòng)響應(yīng)有限元分析模型，基于模態(tài)分析得出其固有頻率及振型，運(yùn)用模態(tài)疊加法對(duì)減速器進(jìn)行振動(dòng)特性分析，求解在不同偏心誤差下箱體表面各計(jì)算點(diǎn)的振動(dòng)位移、振動(dòng)速度及振動(dòng)加速度；在綜合性能試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行橋式起重機(jī)減速器振動(dòng)測(cè)試，并與計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析。④對(duì)減速器箱體表面各計(jì)算點(diǎn)振動(dòng)加速度值進(jìn)行傅里葉變換和倍頻程處理，預(yù)估其結(jié)構(gòu)噪聲；以減速器箱體表面節(jié)點(diǎn)振動(dòng)位移的頻域值作為邊界條件，建立減速器箱體聲學(xué)邊界元模型解，采用直接邊界元法求解箱體表面聲壓和場(chǎng)點(diǎn)聲壓值，并與測(cè)試得到的各場(chǎng)點(diǎn)輻射噪聲值進(jìn)行對(duì)比分析。

簡(jiǎn)介：行星減速器是礦用提升設(shè)備重要組成部分，由于體積大、質(zhì)量重、工況復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中受內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)和外部動(dòng)態(tài)激勵(lì)共同作用，其動(dòng)力學(xué)特性較為復(fù)雜，而且傳動(dòng)部件互相耦合振動(dòng)會(huì)加速其失效。為確保提升機(jī)安全可靠工作，又要合理優(yōu)化其結(jié)構(gòu)，對(duì)減速器進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性研究顯得很有必要。本文在國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目資助下項(xiàng)目號(hào)2013BAF01B05，以ZZDP1000行星減速器為研究對(duì)象，重點(diǎn)展開(kāi)行星減速器固有特性研究、瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)研究和整機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試研究，為行星減速器減重降噪、結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論參考。采用有限元方法對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，得到行星減速器固有頻率和模態(tài)振型，為動(dòng)力學(xué)特性研究打下基礎(chǔ)。對(duì)行星減速器運(yùn)行過(guò)程中存在輪齒時(shí)變嚙合剛度激勵(lì)、誤差激勵(lì)、齒側(cè)間隙激勵(lì)、齒面摩擦激勵(lì)等內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)進(jìn)行分析，以彈性動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，建立了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，運(yùn)用中心差分法對(duì)模型求解。在綜合考慮接觸界面剛度、系統(tǒng)阻尼、綜合誤差等非線性因素下，建立行星減速器輪系軸承箱體的三維非接觸有限元模型。利用顯示算法對(duì)減速器實(shí)現(xiàn)了嚙合沖擊瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真，得到減速器在額定工況運(yùn)行下任意時(shí)刻各部件應(yīng)力應(yīng)變、箱體振動(dòng)特性。對(duì)斜齒輪、太陽(yáng)輪及行星輪瞬時(shí)時(shí)刻的動(dòng)態(tài)接觸應(yīng)力進(jìn)行分析，以判斷齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)均載特性。選取箱體表面典型測(cè)點(diǎn)，對(duì)箱體表面振動(dòng)特性進(jìn)行分析，對(duì)額定工況下箱體振動(dòng)烈度和加速度及結(jié)構(gòu)噪聲進(jìn)行了分析。對(duì)不同輸入轉(zhuǎn)速和太陽(yáng)輪存在質(zhì)量偏心激勵(lì)下，對(duì)行星減速器進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析，為減速器實(shí)際運(yùn)行工況選擇及制造精度提供參考依據(jù)。在試驗(yàn)臺(tái)架上測(cè)量減速器多工況下箱體表面振動(dòng)加速度，并分析其振動(dòng)特性響應(yīng)。采用數(shù)值積分方法計(jì)算減速器測(cè)點(diǎn)有效振動(dòng)速度，求得振動(dòng)烈度，并與仿真值對(duì)比，驗(yàn)證仿真結(jié)果有效性。