摘要：针对复杂工况下汽车后桥准双曲面齿轮接触疲劳失效问题,采用雨流计数法和Goodman平均应力方程,建立轮齿接触静力学模型,提取接触齿面载荷-时间历程,编制准双曲面齿轮载荷谱;研究基于载荷谱的准双曲面齿轮高周疲劳寿命预测方法,采用有限元方法模拟轮齿在载荷作用下的啮合/接触过程,揭示疲劳损伤准则对齿轮疲劳寿命预测的影响机制。所提方法对指导汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估与预测具有重要意义。

摘要：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。

摘要：以某1.5 L自然吸气混动专用汽油机为研究对象,研究了不同压缩比对进气量、缸内湍流动能、滚流比和缸内流动的影响。采用某三维计算流体动力学(CFD)仿真软件,在其余参数不变的情况下,设计六种不同压缩比(13.1-16.9)进行研究分析。得到如下结论:缸内进气量随压缩比增加而先上升后下降且变化程度很小,仅为0.5%以内,可以忽略不计;但压缩比增加对缸内湍流动能有较大的影响,在压缩上止点时,缸内湍流动能最大降低幅度,相较最小压缩比降低了近24%,不利于缸内火焰传播,通过缸内速度云图也可以得到相同结果。此外,压缩比变化也会导致缸内滚流比产生一定程度的波动。

摘要：针对大型旋转机组健康管理存在全生命周期数据“整合难”、健康预测评价“量化难”、维修决策“优化难”和系统平台“泛化难”等问题,首先,引入云原生思想,采用容器化技术和微服务架构,设计了大型旋转机组健康管理系统软件开放通用架构;其次,研发了大型旋转机组健康管理系统软件通用平台,包括后台通用开发引擎和前台个性化定制应用程序编程接口(application programming interface,简称API);最后,提出了大型旋转机组健康管理应用软件“1+3”敏捷化定制开发方案,以通用平台为底座,融合应用对象的数据接入、算法模型封装部署和可视化设计3个关键环节,实现大型旋转机组健康管理应用软件敏捷化开发。通过开放共赢方式让更多模型算法开发者参与构建健康管理业务算法银行,利用系统软件的协同机制解决全生命周期数据整合难题,为构建大型旋转机组健康管理应用软件开发生态奠定基础。

摘要：齿轮弯曲疲劳性能是现代齿轮传动的关键设计指标,也是影响高端齿轮装备服役性能和可靠性的关键因素。尽管齿轮弯曲疲劳研究取得显著进展,但由于基础数据建设、抗疲劳制造、主动设计方法等方面与国外先进水平存在差距,限制了我国高性能齿轮传动产品性能。结合文献调研、行业交流与课题研究经验,详述了齿轮弯曲疲劳的研究进展与发展趋势,重点介绍了齿轮弯曲疲劳的失效机理、理论分析、试验技术、承载能力、影响因素等内容,归纳了提升齿轮弯曲疲劳性能的有效措施,期望推动我国齿轮抗疲劳技术的发展与应用。

摘要：提出一种可以对加工误差进行补偿的RV减速器摆线齿廓二次共轭修形方法,通过建立的误差补偿模型,确定一次修形量,得到理论零侧隙摆线齿廓;再以给定的径向间隙、回差作为约束条件,通过建立的共轭齿廓优化模型确定二次修形量,得到共轭摆线齿廓。研究结果表明:该方法在单误差及组合误差条件下,均可对零件误差进行合理补偿,所确定的共轭齿廓在不发生装配干涉和保证传动精度的条件下,能改善齿面受力情况,降低摆线轮最大接触应力。该方法可应用于RV减速器的设计和装配阶段,降低零件加工难度和成本,具有重要的工程应用价值。

摘要：表面完整性是影响齿轮接触疲劳性能的关键因素,探明表面完整性参数与齿轮接触疲劳极限的定量关联规律,对实现表面完整性参数主动设计和提升齿轮疲劳性能具有重要意义.为探究表面完整性参数与接触疲劳极限的定量关联规律,进行磨削、喷丸强化、二次喷丸和喷丸光整等不同工艺状态的18CrNiMo7-6、16Cr3NiWMoVNbE材料牌号的渗碳齿轮表面完整性表征和接触疲劳极限测试;通过皮尔逊相关系数法分析了影响齿轮接触疲劳极限的关键表面完整性参数,基于CatBoost算法探究了特征参数对齿轮接触疲劳极限的影响权重,采用多元线性回归推导了考虑表面完整性参数的齿轮接触疲劳极限预测公式.结果表明,二次喷丸工艺状态的齿轮次表面最大残余压应力幅值可达1250 MPa以上,表面硬度达到685 HV,接触疲劳极限相较于渗碳磨削态最高可提升19.6%.基于本文齿轮材料和加工工艺所得到的与接触疲劳极限贡献度相关的表面完整性特征参数分别为表面硬度、最大残余压应力、表面残余压应力和表面粗糙度,贡献度分别为39.5%,24.7%,23.5%和12.3%.提出的基于表面完整性的齿轮接触疲劳极限预测公式,相比试验结果的平均预测误差仅为2.9%,满足工程应用需求.

摘要：齿轮温度、应力、振动等信号是评估齿轮运行状态的重要参数,也是评价齿轮服役性能的重要数据,实现齿轮实时多维信号监测对保证齿轮装备安全运行尤为重要。基于无线中继Wi-Fi网络开发了齿轮多维信号测试系统,无需改变箱体结构即可实时传输信号,并通过集成化设计实现了齿轮温度、应力和振动多维信号的实时采集,并在齿轮性能试验中验证。测试装置的温度、应力和振动测试范围分别为0~150℃、0~20 000με和±40g;在FZG齿轮试验台上的测试应用表明,测试系统可获取各载荷级下齿轮多维信号的变化情况,揭示服役过程中的信号特征与失效之间的规律,相较于传统拆箱式胶合判定方法,试验效率提升50%。

摘要：航空发动机轴承打滑损伤问题和保持架运行稳定性是制约自主航空发动机装备可靠服役的瓶颈问题。为实现航空发动机数字孪生体多物理参数采集,开发了一种基于摩擦电的高精度轴承保持架传感器。针对航空发动机轴承整体式保持架,利用固定在保持架侧表面上的含阵列式凸起的介电环和安装在轴承座上的叉指电极板构成非接触式独立自由层摩擦发电机。在滚道驱动滚动体,滚动体驱动保持架的作用下,介电环扫掠电极输出交流电信号。电信号的频率特征可作为评估轴承打滑与保持架转动稳定性的指标。研究了轴向载荷、内圈转速等工况对轴承打滑的影响,以及介电环材料、发电机内部间隙等结构参数对保持架传感器输出的影响。试验结果表明,在高转速工况下,轴向载荷增大,轴承打滑率降低的幅度更大。聚四氟乙烯材料的介电环输出性能较其他高分子材料提高了50%以上。并且,所提出的轴承保持架传感器应用在了双转子航空发动机试验台主轴承上,实现了高转速(5 900 r/min)下的打滑监测。该研究为滚动轴承智能化设计提供了技术参考,从智能零部件孪生单体虚实互动有望推广到航空发动机整体部件孪生形态;并论述了该研究对未来航发数字孪生技术的启发。

摘要：为实现永磁同步风力发电机组轻量化、高年循环效率的设计目标,提出了一种永磁同步发电机-齿轮传动系统机电协同参数优化设计方法。首先建立风轮计算模型,以风电场实测的年风速工况作为风力发电机组的运行工况。接着建立齿轮传动系统的损耗模型,并基于有限元建立永磁同步发电机饱和磁链模型、转矩模型和损耗模型。在此基础上,为最大限度地发挥各参数下发电机组的效率潜力,采用非线性效率最优电流分配策略对发电机的控制电流进行优化。最后在发电机电磁约束、齿轮几何和强度约束、连续传动约束条件下,以发电机和齿轮的参数作为优化变量,以永磁同步发电机-齿轮传动系统的总质量和年循环风速工况下的总损耗作为目标函数,利用NSGA-Ⅱ算法对目标函数进行优化。该过程优化中嵌套优化,整个过程通过脚本自动化运行,最大程度地降低了系统的损耗和质量,减少了时间成本。基于上述方法对8 MW永磁同步发电机-齿轮传动系统进行优化,优化后系统总质量降低了40.2%,系统年循环损耗减少了461 562.53 kW·h,表明该方法有效地降低了系统的质量且提高了年循环效率。