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基于IDANN的跨工况齿轮箱故障诊断 被引量:1
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作者 赵玲 邹杰 +1 位作者 秦佳继 王航 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期282-289,共8页
迁移学习的方法在解决齿轮箱无监督故障诊断问题上取得了极大的进展。然而,由于齿轮箱数据分布差异、噪声和干扰以及模型的局限性影响,大多方法在面对复杂的齿轮箱数据集迁移效果不佳,同时对于网络输入的可解释性研究仍然很少。提出了... 迁移学习的方法在解决齿轮箱无监督故障诊断问题上取得了极大的进展。然而,由于齿轮箱数据分布差异、噪声和干扰以及模型的局限性影响,大多方法在面对复杂的齿轮箱数据集迁移效果不佳,同时对于网络输入的可解释性研究仍然很少。提出了一种改进的域对抗网络(improve domain-adversarial neural network, IDANN)。首先,使用改进的时频网络作为特征提取器,在信号输入网络的时候提供可解释性和降噪功能;然后,在域对抗网络中添加目标域的类级对齐方法,使用两个分类器来检测靠近决策边界的目标样本,以增强迁移性能。在东南大学齿轮箱和跨座式单轨齿轮箱数据集上验证了IDANN的有效性和可靠性,并在凯斯西储大学轴承数据集上测试IDANN在噪声条件下的性能,试验证明IDANN具有优秀的诊断性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 迁移学习 可解释网络 跨工况故障诊断
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摆轮活齿传动对称齿形设计方法与传动性能影响研究
2
作者 宜亚丽 孙振坤 +1 位作者 陈美宇 金贺荣 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期180-186,共7页
针对摆轮活齿传动非对称齿形导致的正反转传动性能差异的问题,提出一种摆轮活齿传动对称齿形设计方法及其参数选取策略。首先,通过建立高副低代等效机构模型,推导出激波器和中心轮齿廓函数;其次,依据机构转化原理,推导出推程段及回程段... 针对摆轮活齿传动非对称齿形导致的正反转传动性能差异的问题,提出一种摆轮活齿传动对称齿形设计方法及其参数选取策略。首先,通过建立高副低代等效机构模型,推导出激波器和中心轮齿廓函数;其次,依据机构转化原理,推导出推程段及回程段活齿运动路径所对应中心轮齿廓向径角;最后,以齿形对称为约束条件,制定活齿摆动中心分布圆半径及摆幅系数参数选取策略。结果表明,相较于非对称齿形,对称齿形减速器正反转啮合力峰值的均值低6.67 N和3.14 N,方差低31.32和6.10,验证了该方法的可行性和有效性。研究成果可为摆轮活齿对称齿形设计及参数选取提供理论指导。 展开更多
关键词 摆轮活齿传动 对称齿形 摆幅系数 传动性能 等效机构
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含拓扑修形人字齿轮系统非线性分岔特性分析
3
作者 董皓 毕越 +4 位作者 刘升升 吕鑫龙 韩灏 侯祥颖 靳广虎 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期797-804,849,850,共10页
针对人字齿轮系统运行中普遍存在的非线性振动与分岔问题,首先,笔者基于集中参数法,构建融合拓扑修形效应、时变啮合刚度与齿侧间隙影响的24自由度弯-扭-轴-摆耦合动力学模型;其次,基于势能法精确建立含拓扑修形的人字齿轮时变啮合刚度... 针对人字齿轮系统运行中普遍存在的非线性振动与分岔问题,首先,笔者基于集中参数法,构建融合拓扑修形效应、时变啮合刚度与齿侧间隙影响的24自由度弯-扭-轴-摆耦合动力学模型;其次,基于势能法精确建立含拓扑修形的人字齿轮时变啮合刚度模型,揭示修形对啮合刚度演化规律的深层机制;最后,采用龙格库塔法求解方程,结合分岔图、时域响应、频域特性、相平面轨迹及庞加莱截面,深入分析拓扑修形对系统分岔演化与混沌特性的影响。结果表明:拓扑修形后,系统振动与分岔特性的基本演化规律保持一致,局部分岔行为和振动响应得到有效改善;随着齿侧间隙增大,系统分岔特性呈现单周期、倍周期至混沌的演变趋势,在拓扑修形作用下,部分混沌解转变为周期解,整体混沌区域明显减少。理论结果与试验数据一致性较好,研究成果为高性能人字齿轮系统的动力学优化与振动控制提供了重要参考。 展开更多
关键词 人字齿 拓扑修形 时变啮合刚度 非线性 分岔特性
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双啮合分度机构轴系横向刚度建模
4
作者 刘明涛 郭天明 陈港 《机械设计》 北大核心 2025年第5期74-80,共7页
横振特性是分度机构动态特性的主要性能指标之一。文中以一种双啮合分度凸轮机构为研究对象,在分析其拓扑结构的基础上,建立了考虑轴承刚度的轴系横向刚度模型,利用有限元仿真技术验证了所提出建模方法的有效性,最后定性分析了计入与不... 横振特性是分度机构动态特性的主要性能指标之一。文中以一种双啮合分度凸轮机构为研究对象,在分析其拓扑结构的基础上,建立了考虑轴承刚度的轴系横向刚度模型,利用有限元仿真技术验证了所提出建模方法的有效性,最后定性分析了计入与不计入轴承因素时整个轴系的柔度。建模中,首先依据力法求解了过约束轴系中的轴承处支反力,随后采用叠加法分析了计入轴承刚度的轴系刚度。研究可解决一类过约束分度机构横向刚度建模问题,也为后续整机动力学建模提供了先期理论支持与必要技术准备。 展开更多
关键词 双啮合分度机构 横向刚度模型 过约束系统 有限元仿真
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基于粒子群算法的零齿差内啮合机构优化
5
作者 王世杰 杨喆 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期61-66,共6页
【目的】针对潜油螺杆泵采油系统中联轴装置零齿差内啮合机构重合度低、内外齿轮齿厚系数不稳定以及齿厚偏薄易导致轮齿折断等问题,提出了一种优化机构内变位系数、提高重合度值的方法,并设计了相应的优化模型。【方法】分析了传统设计... 【目的】针对潜油螺杆泵采油系统中联轴装置零齿差内啮合机构重合度低、内外齿轮齿厚系数不稳定以及齿厚偏薄易导致轮齿折断等问题,提出了一种优化机构内变位系数、提高重合度值的方法,并设计了相应的优化模型。【方法】分析了传统设计方法中零齿差机构变位系数的设计缺陷,明确了目标函数和约束条件,定义了设计变量。采用粒子群优化(PSO)算法中的惯性权重线性递减策略提升粒子的局部与全局寻优能力,引入收缩因子并通过改进的速度更新迭代公式缩短收敛时间。以重合度和齿厚系数为优化目标函数,同时结合零齿差内啮合机构的齿轮约束条件建立了优化模型。【结果】为验证算法的稳定性,以用户输入的初始参数(内外齿轮模数为6,齿数为12,分度圆压力角为20°,外齿轮齿宽为30 mm,内齿轮齿宽为28 mm,偏心量范围为2.5~5 mm)进行优化分析。结果表明,通过改进PSO算法得到了径向变位系数和切向变位系数的最优解,即改进PSO算法显著提升了变位系数的优化效果。对比原始数据和优化结果,改进PSO算法的重合度提升了最高达26.2%,特别是在不同偏心量下,优化后的重合度均显著提高。【结论】通过对比改进前后的PSO算法,改进后的算法兼具全局收敛性与精确搜索能力,所得变位系数更加合理有效;优化后的齿厚系数更加平稳,显著降低了轮齿折断风险。最终优化后的变位系数不仅满足各项约束条件,且便于后续加工,提高了计算效率,显现出良好的设计效果。 展开更多
关键词 零齿差内啮合 变位系数 重合度 粒子群算法 优化设计 惯性权重 收缩因子
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基于小波包分解重构的变工况行星齿轮箱故障诊断
6
作者 史丽晨 周星宇 杨超 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第7期50-57,共8页
针对在变工况环境下齿轮箱故障振动数据复杂程度高和故障特征难以提取的问题,提出一种基于小波包分解的三通道数据融合和多尺度残差网络的变工况齿轮箱故障诊断方法。该方法利用小波包分解重构将齿轮箱三通道振动信号进行融合,并利用格... 针对在变工况环境下齿轮箱故障振动数据复杂程度高和故障特征难以提取的问题,提出一种基于小波包分解的三通道数据融合和多尺度残差网络的变工况齿轮箱故障诊断方法。该方法利用小波包分解重构将齿轮箱三通道振动信号进行融合,并利用格拉姆角和图像编码方法转化为二维图像;使用多尺度卷积结构与残差结构相结合的网络结构对变工况齿轮箱故障进行诊断;引入高效通道注意力机制,增强不同尺度卷积下提取到不同特征的敏感性,从而提高模型的表征能力和分类性能。实验结果表明,所提方法在定转速、变负载故障数据下诊断准确率可达到99.59%,定负载、变转速故障数据下诊断准确率可达到98.58%,证明该方法可以有效地弱化运行中变转速和变负载对故障特征的影响。 展开更多
关键词 小波包分解 多尺度卷积 变工况 故障诊断 齿轮箱
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机电复合传动系统行星轮轴承疲劳寿命分析与预测
7
作者 盖江涛 李淑君 张强 《机械强度》 北大核心 2025年第9期122-129,共8页
针对高速履带车辆机电复合传动系统内部载荷演化规律不明、行星轮轴承疲劳寿命预测方法缺乏的问题,建立机电复合传动系统行星轮轴承动力学模型,获取行星轮轴承接触载荷分布规律,提出了基于行星轮轴承动载特性的疲劳寿命预测方法,为机电... 针对高速履带车辆机电复合传动系统内部载荷演化规律不明、行星轮轴承疲劳寿命预测方法缺乏的问题,建立机电复合传动系统行星轮轴承动力学模型,获取行星轮轴承接触载荷分布规律,提出了基于行星轮轴承动载特性的疲劳寿命预测方法,为机电复合传动系统行星机构的优化和设计提供一定的指导作用。考虑机电复合传动系统多排耦合效应、齿轮时变啮合刚度激励以及行星轮轴承非线性支撑刚度激励影响,采用Simpack软件建立了机电复合传动系统动力学模型,获得了行星轮轴承承载情况,进一步采用集中质量法建立行星轮轴承动力学模型,分析行星轮轴承接触载荷演化规律,进而采用Lundberg-Palmygren(L-P)公式建立了行星轮轴承疲劳寿命分析与预测模型,分析了不同工况下行星轮圆柱滚子轴承疲劳寿命变化规律。结果表明,在高转速时,行星轮轴承公转离心力对行星轮轴承接触载荷和疲劳寿命有显著影响;在转速较低时,减速排行星轮轴承寿命随着转速的增加而增大;在转速较高时,减速排行星轮轴承寿命随着转速的增加而减小;在高转速时,根据机电复合传动系统寿命要求,可采取行星轮轴承滚动体修形等措施延寿。 展开更多
关键词 机电复合传动系统 行星轮轴承 动力学建模 接触载荷 疲劳寿命
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电动汽车高效节能驱动与传动系统研究进展 被引量:5
8
作者 赵升吨 郑臻皓 +2 位作者 杜威 曹杨峰 杨啸垠 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1-15,共15页
驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传... 驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传动结构的研究进展。从驱动方式原理及特点方面,分析总结了单电机驱动、单电机-变速器驱动、双电机耦合驱动以及多电机驱动系统的工作模式及优缺点,指出了单电机驱动系统存在电机效率低下、动力性欠缺以及节能性不足的问题,而多电机驱动凭借多种工作模式提高了驱动系统的效率、延长了续驶里程,是未来电动汽车驱动与传动结构的主要类型。从多电机耦合方式分类方面,详细总结了转速耦合、转矩耦合以及转速转矩耦合3种多电机耦合方式驱动基本原理及研究现状,明确提出速转矩耦合驱动系统在低速重载、高速轻载路况下都能够灵活的分配多台电机的功率来提高驱动系统的整体效率,综合性能最好。此外,总结了目前现有的轮毂电机系统、轮边电机系统以及单桥单电机+单桥双电机驱动系统,进一步分析表明未来的电动汽车驱动系统应朝着多动力源、一体化、机电耦合方向发展。该研究可为未来电动汽车驱动与传动系统的研发提供参考。 展开更多
关键词 电动汽车 驱动与传动 转速耦合 转矩耦合 节能性
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非正交面齿轮传动系统的擦边碰撞特性分析 被引量:1
9
作者 高建设 吴家宝 +2 位作者 吴鲁纪 杨林杰 饶晓波 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期1-11,17,共12页
为深入研究非正交面齿轮传动系统中的擦边碰撞现象,以齿面碰撞面和齿背碰撞面为分界面,将相空间划分为三个部分,构建了考虑多种强非线性因素的非正交面齿轮传动系统动力学模型。在两分界面建立位置Poincaré映射,并对擦边分岔条件... 为深入研究非正交面齿轮传动系统中的擦边碰撞现象,以齿面碰撞面和齿背碰撞面为分界面,将相空间划分为三个部分,构建了考虑多种强非线性因素的非正交面齿轮传动系统动力学模型。在两分界面建立位置Poincaré映射,并对擦边分岔条件进行计算,随后结合啮合力周期变化图和相图找到擦边分岔点,并对分岔点附近的Floquet乘子进行求解,通过分析擦边分岔对系统动力学的影响来揭示擦边碰撞特性,最后利用Adams软件进行仿真验证。研究表明:擦边碰撞会导致面齿轮传动系统冲击状态发生改变,通常不会对面齿轮传动系统的运动状态造成影响;当擦边分岔与倍周期分岔同时发生时,面齿轮传动系统会出现余维二擦边分岔,此时,擦边碰撞会导致系统运动状态与冲击状态均发生改变。此研究结果为工程中提高面齿轮传动系统的可靠性和寿命提供理论依据。 展开更多
关键词 擦边碰撞 擦边分岔 非光滑系统 面齿轮 冲击
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面齿轮蜗杆砂轮磨削安装误差分析及补偿 被引量:1
10
作者 李国龙 蒲峙杉 +3 位作者 何坤 王梓宇 宁行 张薇 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期452-463,共12页
为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出... 为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出一种基于自适应完备集合经验模态分解的随机误差分离方法,消除齿面测量结果中的随机误差;研究齿面误差分布情况,分析可能造成误差的原因,并依据齿面误差影响规律对机床参数进行修正,以实现误差补偿。最后完成磨齿和测量,结果表明齿面最大法向误差减小79.8%,最大齿形和齿向误差分别减小67.6%和72.4%,齿面精度提高显著。 展开更多
关键词 面齿轮 蜗杆砂轮磨削 误差分析 误差分离 误差补偿
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摆线轮设计齿廓修形参数优化方法 被引量:1
11
作者 李天兴 李天睿 +3 位作者 张世豪 徐家科 贡林欢 苏建新 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期8-15,M0002,M0003,共10页
旋转矢量减速器(RV)中摆线轮的抛物线修形方法缺乏合理的修形参数,导致其改善传动精度的效果无法得到完整体现。因此,基于抛物线修形原理,提出了齿廓修形参数的优化方法。用摆线针轮传动轮齿接触分析方法,研究了抛物线修形参数对摆线轮... 旋转矢量减速器(RV)中摆线轮的抛物线修形方法缺乏合理的修形参数,导致其改善传动精度的效果无法得到完整体现。因此,基于抛物线修形原理,提出了齿廓修形参数的优化方法。用摆线针轮传动轮齿接触分析方法,研究了抛物线修形参数对摆线轮传动误差的影响关系。以最小传动误差为优化目标,建立修形参数优化模型,利用粒子群优化算法对优化模型进行求解,获取最佳修形参数。进行修形参数优化前后的摆线轮传动误差对比测量实验。结果表明:优化后的参数使摆线片的传动误差在齿轮接触理论分析中降低约1.393 2″,为优化前的65%,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 RV减速器 摆线针轮 轮齿接触分析 齿廓修正
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斜齿轮表面形貌分形特征对时变接触刚度的影响 被引量:3
12
作者 吴石 高增阔 +1 位作者 王明珠 赵成睿 《中国机械工程》 北大核心 2025年第1期59-68,77,共11页
基于改进的W-M分形函数,利用齿高和齿宽表征斜齿轮齿面的表面形貌。采用圆锥微凸体并考虑啮合过程中斜齿轮接触曲率半径的时变性建立了斜齿轮时变接触刚度模型,计算发现基于圆锥微凸体模型计算的时变啮合刚度与ISO6336-1—2006标准计算... 基于改进的W-M分形函数,利用齿高和齿宽表征斜齿轮齿面的表面形貌。采用圆锥微凸体并考虑啮合过程中斜齿轮接触曲率半径的时变性建立了斜齿轮时变接触刚度模型,计算发现基于圆锥微凸体模型计算的时变啮合刚度与ISO6336-1—2006标准计算所得结果接近。研究结果表明,斜齿轮的时变接触载荷和时变接触刚度随着分形维数、特征尺度系数、量纲一接触面积、材料塑性指数的变化而表现出不同的变化趋势。 展开更多
关键词 斜齿轮啮合 表面形貌 分形特征 圆锥微凸体 时变接触刚度
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面向啮合接触的斜齿轮修形多目标优化研究 被引量:3
13
作者 周微 张全民 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期374-379,384,共7页
以齿轮啮合接触分析为研究对象,提出了一种既能减振降噪又能使齿面载荷均匀分布的多目标优化设计方法。通过传输误差幅值的对比实验与理论计算,验证了载荷齿面接触分析模型的正确性。在此基础上,给出了齿面载荷分布的计算方法,并进一步... 以齿轮啮合接触分析为研究对象,提出了一种既能减振降噪又能使齿面载荷均匀分布的多目标优化设计方法。通过传输误差幅值的对比实验与理论计算,验证了载荷齿面接触分析模型的正确性。在此基础上,给出了齿面载荷分布的计算方法,并进一步提出了齿面载荷均匀分布的判断方法。以扭转方向相对速度最小和齿面载荷均匀分布为优化目标,构造多目标优化函数,得到最优修形参数。在此基础上给出了实例来说明所提出的方法,结果表明优化后沿扭转方向相对速度和左右齿面载荷差得到了大幅降低,验证了优化后的修形效果。 展开更多
关键词 载荷分配 修形 斜齿轮 动力特性 多目标优化
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基于改进北方苍鹰算法与混合核极限学习机的齿轮箱故障诊断 被引量:2
14
作者 杜董生 王梦姣 +1 位作者 冒泽慧 赵环宇 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第4期796-804,共9页
针对行星齿轮箱故障诊断问题,本文提出了一种基于改进北方苍鹰优化(INGO)算法与混合核极限学习机(HKELM)的行星齿轮箱故障诊断方法.首先,引入Savitzky-Golay(SG)滤波对齿轮箱原始信号进行去噪.利用时变滤波经验模态分解(TVF-EMD)将去噪... 针对行星齿轮箱故障诊断问题,本文提出了一种基于改进北方苍鹰优化(INGO)算法与混合核极限学习机(HKELM)的行星齿轮箱故障诊断方法.首先,引入Savitzky-Golay(SG)滤波对齿轮箱原始信号进行去噪.利用时变滤波经验模态分解(TVF-EMD)将去噪后的信号分解成多个本征模态函数(IMF),使用方差贡献率、相关系数和信息熵筛选出最优的IMF.将最优IMF重构后,对重构信号进行时间同步平均(TSA)去噪以减少故障诊断模型的数据计算量.将Tent混沌映射、混合正弦余弦算法和Levy飞行策略用于改进北方苍鹰优化(NGO)算法,得到一种新的INGO算法.同时,引入余弦因子以平衡正弦余弦算法的全局和局部开发能力.最后,利用INGO算法对HKELM进行优化,用以提高HKELM模型的故障诊断准确率.将所提方法应用于两个案例对模型进行检验,实验结果表明,本文所提方法具有可行性和优越性. 展开更多
关键词 混合核极限学习机 改进北方苍鹰优化算法 时变滤波经验模态分解 故障诊断
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计入冲击与摩擦的齿轮副传动特性研究 被引量:1
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作者 何泽银 裴世丰 +2 位作者 杨金 伍宏健 易锋 《机床与液压》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
为揭示啮合冲击与摩擦对齿轮副传动特性的影响规律,基于啮入冲击理论提出一种受载齿轮副转速计算方法,准确求解齿轮副时变转速变化情况。构建齿轮副啮入冲击数学模型,结合势能法得到线外啮合刚度,进而确定啮合齿对的齿面载荷。根据齿面... 为揭示啮合冲击与摩擦对齿轮副传动特性的影响规律,基于啮入冲击理论提出一种受载齿轮副转速计算方法,准确求解齿轮副时变转速变化情况。构建齿轮副啮入冲击数学模型,结合势能法得到线外啮合刚度,进而确定啮合齿对的齿面载荷。根据齿面油膜润滑状态,计算时变摩擦因数和摩擦力。最后,建立时变转速解析计算模型,阐明受载齿轮副转速周期性变化机制,并对齿轮副进行动态接触有限元分析。结果表明:线外啮合阶段主动轮转速呈先增大后减小的变化规律,从动轮转速突增,之后非线性减小;线内啮合阶段,主从动轮转速在理论值附近波动且波动幅值较小。数值分析与解析计算结果良好吻合,验证了解析算法的合理性。 展开更多
关键词 传动特性 啮入冲击 齿面摩擦 载荷分配 动态接触
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小样本下基于DWT和2D-CNN的齿轮故障诊断方法 被引量:1
16
作者 宋庭新 黄继承 +2 位作者 刘尚奇 杜敏 李子平 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第6期2206-2214,共9页
针对齿轮设备运维过程中故障信号较少的情况,提出一种将离散小波变换(DWT)与二维卷积神经网络(2D-CNN)相结合的故障识别方法。该方法通过将少量信号经卷积神经网络得到的分类标签与信号的小波能量进行权值分配,实现对齿轮的故障识别。... 针对齿轮设备运维过程中故障信号较少的情况,提出一种将离散小波变换(DWT)与二维卷积神经网络(2D-CNN)相结合的故障识别方法。该方法通过将少量信号经卷积神经网络得到的分类标签与信号的小波能量进行权值分配,实现对齿轮的故障识别。为了充分获取小样本中的信息来训练神经网络,利用离散小波分解、图像变换和Markov变迁场方法对样本信号进行增量和转换。通过验证齿轮箱数据集得到96%的训练准确率和87.5%的分类准确率,同时通过消融实验和对比实验证明,该方法可以有效克服小样本数据中的噪声干扰,使数据得到增强,在齿轮故障识别中具有很好的现实意义。 展开更多
关键词 故障诊断 小样本 二维卷积神经网络 小波变换
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基于特征融合的齿轮箱故障诊断 被引量:1
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作者 周芸 吴胜利 邢文婷 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期63-69,共7页
齿轮箱故障的振动信号具有非线性、非平稳性,再加上齿轮箱运行工况复杂的特点,导致传统的信号处理方法难以有效提取齿轮箱故障特征,严重影响传动精度和设备运行安全。基于此,本文研究振动信号无量纲指标与经验模态分解(Empirical Mode D... 齿轮箱故障的振动信号具有非线性、非平稳性,再加上齿轮箱运行工况复杂的特点,导致传统的信号处理方法难以有效提取齿轮箱故障特征,严重影响传动精度和设备运行安全。基于此,本文研究振动信号无量纲指标与经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)信息熵进行特征融合的方法,并利用随机森林(Random Forest, RF)对不同特征之间的重要性进行比较、排序,有效克服信息冗余,同时将新构建的样本集作为输入,对LSTM(Long Short-Term Memory)神经网络进行训练,实现对齿轮箱不同局部故障的有效识别。并利用东南大学实验数据验证所提方法的有效性,通过与其他方法对比证明本文所提方法具有计算效率高和识别精度高的特点,可为齿轮箱的智能诊断提供新的实践和方法基础。 展开更多
关键词 故障诊断 齿轮箱 融合特征 无量纲指标 随机森林 LSTM神经网络
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基于SDFSN-HiFuse网络的减速器工件分类
18
作者 于智龙 张雪寒 +3 位作者 齐丽华 杨佳欣 于广滨 李忠刚 《光学精密工程》 北大核心 2025年第19期3093-3105,共13页
减速器相似工件的准确分类对于其精密装配至关重要。现有视觉分类方法在面对高度相似的工件时存在特征判别性不足、抗复杂背景干扰能力弱等问题,性能表现不佳,在精密装配中容易引入误差。针对减速器工件类内差异大、类间差异小的特点,... 减速器相似工件的准确分类对于其精密装配至关重要。现有视觉分类方法在面对高度相似的工件时存在特征判别性不足、抗复杂背景干扰能力弱等问题,性能表现不佳,在精密装配中容易引入误差。针对减速器工件类内差异大、类间差异小的特点,提出一种基于HiFuse的空域双焦协同网络(Spatial Dual-Focus Synergy Network,SDFSN)减速器工件分类方法。设计多分支空间自适应的膨胀率选择机制,使模型对形变区域自动选择最合适的感受野。构思双阶段几何-局部协同注意力机制,对每个膨胀分支的输出特征施加逐级精细的注意力引导,动态调整特征权重,有效增强模型对重要区域的判别能力,实现由粗到细的特征提取。引入可变形几何图,实现与几何拓扑适配的图结构,突破传统固定网格限制,在可变形卷积后引入曲率门控机制,继承几何形变的适应性特征,显著提升对复杂曲面区域的响应能力与表达精度。实验结果表明,SDFSN-HiFuse在自制数据集上的准确率比基线提高3.57%,精确度提高2.99%,而且满足工件分类的实时性要求,FPS达到300.39 frame/ms。 展开更多
关键词 减速器工件分类 深度学习 注意力机制 多尺度膨胀卷积
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大平面砂轮磨削对角修形斜齿轮原理与分析
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作者 尹逊民 贾海涛 +1 位作者 苏进展 常乐浩 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期271-278,共8页
为了减小作为振动激励的承载传动误差波动量,本文提出斜齿轮对角修形优化设计及大平面砂轮的磨削原理。由渐开线齿面方程和对角修形定义,分别计算齿根和齿顶的修形起始线;根据修形曲线的阶次和最大修形量,确定对角修形曲面,再与标准螺... 为了减小作为振动激励的承载传动误差波动量,本文提出斜齿轮对角修形优化设计及大平面砂轮的磨削原理。由渐开线齿面方程和对角修形定义,分别计算齿根和齿顶的修形起始线;根据修形曲线的阶次和最大修形量,确定对角修形曲面,再与标准螺旋面在法向方向上进行叠加,获得修形齿面。借助齿面接触分析(Tooth contact analysis, TCA)和齿面承载接触分析(Loaded tooth contact analysis, LTCA)方法,以承载传动误差波动量最小为目标函数,采用遗传算法优化获得相应的对角修形参数。计算大平面砂轮的最小直径,基于假想产形斜齿条概念,推导大平面砂轮磨削对角修形的齿面方程。算例分析结果表明:通过修形优化后,不同修形曲线的阶次均可降低承载传动误差波动量,阶次越高,效果越明显,最高达82.58%;大平面砂轮磨削时会产生齿面偏差,但偏差均控制在2μm以内,达到较高的齿面精度,且该方法易于数控编程实现。 展开更多
关键词 对角修形 大平面砂轮 磨削 承载传动误差 齿面偏差
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基于复合修形的新能源汽车星型减速器动态性能实验
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作者 邓静 王自林 +1 位作者 蒋闯 苏建新 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期10-17,共8页
针对新能源汽车减速器传动系统中行星销轴变形引发的啮合性能问题,探索齿轮拓扑修形对系统振动特性的优化路径。基于某星型减速器,构建包含螺旋线修形、二阶齿廓修正以及齿向拓扑优化的斜齿轮修形模型,综合考虑惰轮轴变形等非线性因素... 针对新能源汽车减速器传动系统中行星销轴变形引发的啮合性能问题,探索齿轮拓扑修形对系统振动特性的优化路径。基于某星型减速器,构建包含螺旋线修形、二阶齿廓修正以及齿向拓扑优化的斜齿轮修形模型,综合考虑惰轮轴变形等非线性因素。采用刚柔耦合建模方法在Masta软件中建立传动系统仿真模型,并利用啮合仿真和加载振动实验双重验证组合修形对减速器的啮合性能的影响。实验结果显示:优化后减速器振动幅值由原来的0.023 mm·s^(-2)下降到0.015 mm·s^(-2),下降了34.70%;齿面接触印痕面积扩大,内外啮合副接触应力分别减少20.5%和11.62%,且应力分布均匀;实测接触斑点与仿真预测接触斑点高度吻合。所提出的综合拓扑修形方法能有效改善动态啮合性能,建立的刚柔耦合模型可为复杂工况下的齿轮传动系统优化设计提供可靠分析工具,修形优化策略对新能源商用车传动装置降噪减振具有工程指导价值。 展开更多
关键词 星型减速器 拓扑修形 接触斑点 传递误差 振动试验
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