基于振动测试和动力学仿真结合的型钢轧机主传动齿轮箱故障排除方法研究

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作者 任学平 苗磊 《内蒙古科技大学学报》 2025年第2期175-180,共6页

某钢铁企业轨梁厂生产型钢时其UR型钢轧机主传动系统齿轮座出现较大振动,影响了生产正常进行。为寻找振动原因,首先对UR轧机齿轮座开展了振动测试,采集振动信号,对测试工况下的测试数据进行特征分析;然后设置齿轮断齿及轴承损伤故障,通... 某钢铁企业轨梁厂生产型钢时其UR型钢轧机主传动系统齿轮座出现较大振动,影响了生产正常进行。为寻找振动原因,首先对UR轧机齿轮座开展了振动测试,采集振动信号,对测试工况下的测试数据进行特征分析;然后设置齿轮断齿及轴承损伤故障,通过动力学仿真分析方法得到故障状态下加速度信号特征。将仿真信号与实验测试信号对比发现两者信号幅值和频率皆不相同,之后拆机检查验证仿真结果,排除了断齿故障和轴承损伤故障;最后找到了齿轮箱振动是由其外传动系统其他故障激励引起。此方法拓展了故障诊断方法,极大减少了拆机检修的工作量。 展开更多

关键词 UR轧机主传动系统 齿轮箱 异常振动 振动测试 动力学建模及仿真

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风电场风机主齿轮箱断齿故障快速预警方法分析

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作者 梁宝亮 马英东 秦立波 《科技资讯》 2025年第19期109-111,共3页

针对在风电场风机主齿轮箱只能使用单一维度参数确定有效区间,导致预警准确性较低的问题,本文设计了一种风电场风机主齿轮箱断齿故障的快速预警方法。该方法基于多维度参数(运行温度、风速、有功功率),把风电场风机主齿轮箱的运行工况... 针对在风电场风机主齿轮箱只能使用单一维度参数确定有效区间,导致预警准确性较低的问题,本文设计了一种风电场风机主齿轮箱断齿故障的快速预警方法。该方法基于多维度参数(运行温度、风速、有功功率),把风电场风机主齿轮箱的运行工况划分为多个小区间。采用皮尔逊相关系数筛选特征,引入卷积神经网络挖掘故障信息,建立机器学习预测模型,计算拟合误差预警,并通过预测残差分布定位断齿故障。实验结果表明,设计方法的训练集残差变化趋势与实际高度一致,并且故障预警准确率高达95%。 展开更多

关键词 风电场风机 主齿轮箱 运行工况 断齿故障 快速预警

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直升机主减速器噪声源控制技术概述 被引量：6

3

作者 查建平 王风娇 +1 位作者 郭俊贤 李明强 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期115-129,共15页

主减速器噪声是影响直升机舱内乘坐舒适度的关键因素。为实现主减速器噪声的有效控制,基于直升机主减速器内部结构特点,概括了国内外在齿轮、齿轮轴、轴承和机匣位置开展的噪声源控制技术的发展状况,包括被动、主动和半主动控制方法。... 主减速器噪声是影响直升机舱内乘坐舒适度的关键因素。为实现主减速器噪声的有效控制,基于直升机主减速器内部结构特点,概括了国内外在齿轮、齿轮轴、轴承和机匣位置开展的噪声源控制技术的发展状况,包括被动、主动和半主动控制方法。已有研究结果表明,噪声源控制技术可在满足直升机轻量化需求的基础上,实现主减速器总体降噪超过10 dB,是改善直升机舱内噪声环境的关键技术储备。根据目前国内外研究现状,结合直升机舱内噪声环境需求,从主减速器噪声分析、控制及试验技术3方面提出了该领域的一些研究方向,为主减速器噪声源控制技术发展提供了思路。 展开更多

关键词 直升机 主减速器 噪声源 舱内噪声 降噪

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基于小波神经网络的直升机主减速器故障诊断系统 被引量：7

4

作者 刘立生 杨宇航 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1255-1260,共6页

应用离散小波变换(DWT)和神经网络相结合构建直升机主减速器速器故障诊断系统:DWT对振动信号进行特征提取,神经网络对故障进行辨识和分类。阐述了DWT、帕塞瓦尔定理和广义回归神经网络(GRNN)基本理论,提出了直升机主减速器的故障诊断系... 应用离散小波变换(DWT)和神经网络相结合构建直升机主减速器速器故障诊断系统:DWT对振动信号进行特征提取,神经网络对故障进行辨识和分类。阐述了DWT、帕塞瓦尔定理和广义回归神经网络(GRNN)基本理论,提出了直升机主减速器的故障诊断系统流程图,最后用某型直升机飞行时主减速器上的振动数据对该系统进行验证。实验使用了BPNN(back-propagation neural network)和GRNN两种神经网络,结果表明:提出的故障诊断系统能对主减速器故障进行较好的辨识和分类,这将为直升机主减速器故障诊断系统的进一步开发提供新的技术参考。 展开更多

关键词 故障诊断 离散小波变换(DWT) 广义回归神经网络(GRNN) 帕塞瓦尔定理 主减速器

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基于离散小波变换和Kalman滤波的直升机主减智能状态预测 被引量：2

5

作者 刘立生 杨宇航 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第17期159-164,共6页

主减速器(简称"主减")是直升机传动系统的关键部件,它常处于高转速高负荷的恶劣环境下,对其运行状态进行预测,于直升机的安全性来说至关重要。鉴于此,提出了一种离散小波变换(DWT)、Kalman滤波以及Elman神经网络相结合的直升... 主减速器(简称"主减")是直升机传动系统的关键部件,它常处于高转速高负荷的恶劣环境下,对其运行状态进行预测,于直升机的安全性来说至关重要。鉴于此,提出了一种离散小波变换(DWT)、Kalman滤波以及Elman神经网络相结合的直升机主减智能状态预测系统:DWT使用"db44"母小波对振动信号进行分解提取特征向量,Kalman滤波对未来各时刻的特征向量进行预测,Elman神经网络对预测值进行故障辨识和分类。在Kalman滤波算法中,提出了一种新的预测算法,并用实验对该算法组成的系统进行验证,结果表明:该Kalman滤波算法预测效果好,更适用于对主减的特征向量进行预测;离散小波变换(DWT)、Kalman滤波以及Elman神经网络相结合组成的智能状态预测系统是可行的,它能很好地对主减的未来状态进行预测。 展开更多

关键词 主减速器 离散小波变换(DWT) Parseval定理 KALMAN滤波 ELMAN神经网络

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直升机主减动特性三维参数化分析方法 被引量：4

6

作者 沈安澜 陈静 +1 位作者 刘续兴 伍特辉 《直升机技术》 2016年第3期18-25,共8页

直升机主减速器是连接旋翼与机体的重要结构,为旋翼提供动力的同时传递旋翼升力。作为机体动载荷的源头,主减速器的动力学特性决定机体的振动水平。为主减动力学设计提供一套简便有效的计算分析方法,从工程实际应用出发,以八撑杆主减动... 直升机主减速器是连接旋翼与机体的重要结构,为旋翼提供动力的同时传递旋翼升力。作为机体动载荷的源头,主减速器的动力学特性决定机体的振动水平。为主减动力学设计提供一套简便有效的计算分析方法,从工程实际应用出发,以八撑杆主减动力学特性计算为例提出了一种三维参数化分析方法,并建立辅助有限元模型对参数化分析方法进行验证计算。结果表明,参数化分析方法计算精度满足工程实际应用的需要。 展开更多

关键词 八撑杆主减 动力学特性 三维参数化 分析方法

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基于高速机的船舶低振动推进机组设计及试验 被引量：4

7

作者 沈建平 孙少龙 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2021年第1期140-144,183,共6页

针对船舶的高速性、高机动性和低振动要求,选用高速柴油机作为原动机,配置减速齿轮箱、高弹性联轴器、双层隔振装置,组成低振动推进机组。讨论分析机组配置中的技术要求、总体方案设计、关键设备主要技术参数确定、隔振性能计算等关键... 针对船舶的高速性、高机动性和低振动要求,选用高速柴油机作为原动机,配置减速齿轮箱、高弹性联轴器、双层隔振装置,组成低振动推进机组。讨论分析机组配置中的技术要求、总体方案设计、关键设备主要技术参数确定、隔振性能计算等关键技术问题,开展机组成套和试验研究,分析试验中出现的齿轮箱振动超标、基座响应指标评价不合理等现象及其原因,验证隔振效果试验与计算结果的符合性,可以为该类型特殊推进机组设计提供了工程方法。 展开更多

关键词 振动与波 高速柴油机 双层隔振 齿轮箱 推进机组 基座

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复杂铸件主减机匣外型自硬砂芯盒的优化设计 被引量：1

8

作者 陈永龙 《铸造技术》 CAS 北大核心 2011年第9期1209-1212,共4页

介绍了直九飞机上使用的复杂镁铝铸件主减机匣的结构特点,阐述了该铸件外型砂芯结构特点及其工艺技术要求,对该外型自硬砂芯芯盒设计中的中心定位体、活块、起吊芯骨、外套框、内套框及其底座等主要结构和零件的优化设计、方案优选作了... 介绍了直九飞机上使用的复杂镁铝铸件主减机匣的结构特点,阐述了该铸件外型砂芯结构特点及其工艺技术要求,对该外型自硬砂芯芯盒设计中的中心定位体、活块、起吊芯骨、外套框、内套框及其底座等主要结构和零件的优化设计、方案优选作了详细评述,并引入了人体工效学、美学、黄金分割原理等理念来指导该芯盒的设计,生产实践结果,达到了既适(实)用又美观的效果。 展开更多

关键词 主减机匣 外型自硬砂芯 芯盒 优化设计

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计入结构柔性的直升机主减速器振动特性分析 被引量：12

9

作者 许华超 秦大同 +2 位作者 刘长钊 易园园 贾涵杰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1020-1028,共9页

以直升机主减速器为研究对象,运用有限元/集中参数混合方法建立计入传动轴和机匣结构柔性的直升机主减速器混合动力学模型。研究了柔性机匣结构对系统振动特性的具体影响。结果表明:耦合柔性机匣结构后,各阶固有频率值降低,局部系统振... 以直升机主减速器为研究对象,运用有限元/集中参数混合方法建立计入传动轴和机匣结构柔性的直升机主减速器混合动力学模型。研究了柔性机匣结构对系统振动特性的具体影响。结果表明:耦合柔性机匣结构后,各阶固有频率值降低,局部系统振幅明显改变,且使齿轮系统的共振峰幅值降低,共振转速数量减少;柔性机匣结构对动态啮合力的影响较小,而对轴承支反力的波动幅值影响显著且可分为3类,即波动幅值减小、基本不变和增大,并给出评价准则。研究结果为直升机主减速器的减振降噪与动态性能优化奠定了基础。 展开更多

关键词 直升机 主减速器 混合模型 柔性机匣 振动特性

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考虑结构柔性的多级齿轮箱变速过程动态特性研究 被引量：10

10

作者 许华超 秦大同 +2 位作者 刘长钊 易园园 贾涵杰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期99-107,共9页

为了满足齿轮箱在变速过程中的分析需求,在集中参数/有限元法基础上提出一种适合变速过程分析且考虑结构柔性的多级齿轮箱耦合动力学建模方法。为验证所提方法的有效性,以某型直升机主减速器为研究对象,构建其耦合动力学模型;模型中考... 为了满足齿轮箱在变速过程中的分析需求,在集中参数/有限元法基础上提出一种适合变速过程分析且考虑结构柔性的多级齿轮箱耦合动力学建模方法。为验证所提方法的有效性,以某型直升机主减速器为研究对象,构建其耦合动力学模型;模型中考虑了传动轴和箱体结构的柔性,并将齿轮时变啮合刚度和综合啮合误差表示为齿轮角位移的周期函数。研究了多级齿轮箱在变速过程中的动力学特性;揭示了恒定风、湍流风和阵风对直升机主减速器的影响。结果表明:变速载过程中齿轮箱激励与动态响应随转速和负载实时发生改变;激励频率及响应波动幅值随转速增加而增大,激励影响程度及响应均值随负载加重而递增。与恒定风相比,湍流风会恶化系统的载荷环境;在阵风作用下传动系统的振动最大。 展开更多

关键词 机械动力学 齿轮 变速 主减速器 直升机

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齿轮油中与温度相关的三个理化性能回归分析

11

作者 赵海鹏 《合成润滑材料》 CAS 2020年第4期11-13,共3页

就WT320合成齿轮油在风力发电机主齿轮箱中的运动黏度,密度和比热等随温度的变化情况进行了研究与回归分析,并得到了回归方程。运动黏度-温度回归方程的相关系数为0.9996,密度-温度回归方程的相关系数为0.9994,比热-温度回归方程的相关... 就WT320合成齿轮油在风力发电机主齿轮箱中的运动黏度,密度和比热等随温度的变化情况进行了研究与回归分析,并得到了回归方程。运动黏度-温度回归方程的相关系数为0.9996,密度-温度回归方程的相关系数为0.9994,比热-温度回归方程的相关系数为0.9993。利用这些回归方程可以计算齿轮油在不同温度下的运动黏度,密度和比热等基础数据,为风力发电机齿轮的设计和齿轮油的研制提供参考。 展开更多

关键词 风力发电机 主齿轮箱 运动黏度 密度 比热 回归方程

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直升机舱内主减速器噪声控制技术研究综述 被引量：7

12

作者 王风娇 李明强 +1 位作者 彭海锋 陆洋 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期179-190,共12页

因主减速器引起的舱内中高频噪声是影响直升机乘坐舒适度的关键因素。本文从主减速器的噪声传递路径出发,梳理并总结了支撑结构、机舱壁板和声腔3方面的舱内噪声控制技术发展状况,包括被动、主动和半主动控制方法。研究结果表明,国外直... 因主减速器引起的舱内中高频噪声是影响直升机乘坐舒适度的关键因素。本文从主减速器的噪声传递路径出发,梳理并总结了支撑结构、机舱壁板和声腔3方面的舱内噪声控制技术发展状况,包括被动、主动和半主动控制方法。研究结果表明,国外直升机型号主要依靠壁板阻振、隔声密封和舱内吸声等被动技术进行舱内降噪,但存在重量、经济性、控制效果等问题。基于支撑结构的减振技术为主减速器高效降噪提供了新思路,结合综合优化技术,已使某些直升机型号达到了商用飞机舱内噪声水平。中国在该领域的研究和应用较少,需根据国内直升机实际工程应用背景,在噪声传递机理、降噪设计、验证与优化等方面继续发展,形成适用于中国直升机型号研制的新方法和新思路。 展开更多

关键词 直升机 主减速器 噪声控制 传递路径 舱内噪声

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基于代理模型和敏感度分析的直升机主减速器减振优化 被引量：3

13

作者 许华超 朱豪杰 +2 位作者 韩振华 王勇 秦大同 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期395-404,共10页

针对直升机主减速器减振优化存在计算量大、参数多等问题,提出了基于代理模型和全局敏感度分析的直升机主减速器减振优化方法。定义振动性能的评价指标,运用最优拉丁超立方抽样法均匀抽取样本数据,并依次带入直升机主减速器动力学模型... 针对直升机主减速器减振优化存在计算量大、参数多等问题,提出了基于代理模型和全局敏感度分析的直升机主减速器减振优化方法。定义振动性能的评价指标,运用最优拉丁超立方抽样法均匀抽取样本数据,并依次带入直升机主减速器动力学模型求解评价指标样本;采用代理模型构建并替代计算耗时的主减速器动力学模型,以提高优化效率;随后开展参数敏感度分析,确定优化变量,并采用遗传算法在优化参数的取值范围内搜索出最优参数值。结果表明:代理模型能有效替代直升机主减速器动力学模型,啮合刚度是影响系统振动的重要参数,优化后主减速器各测点的振动加速度有效值最大与最小降幅分别为18.01%和4.28%。 展开更多

关键词 直升机 主减速器 减振 敏感度分析 代理模型

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在主减速器斜撑杆上安装压电叠层作动器的直升机主动隔振 被引量：5

14

作者 王丽玮 夏品奇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期233-238,共6页

采用安装在主减斜撑杆上的压电叠层作动器建立了直升机主动隔振系统。基于压电材料本构关系推导了压电叠层作动器的驱动方程,建立了压电叠层作动器驱动的主减主动隔振系统动力学模型。采用了自适应滤波控制方法,通过最小均方算法实现了... 采用安装在主减斜撑杆上的压电叠层作动器建立了直升机主动隔振系统。基于压电材料本构关系推导了压电叠层作动器的驱动方程,建立了压电叠层作动器驱动的主减主动隔振系统动力学模型。采用了自适应滤波控制方法,通过最小均方算法实现了自适应控制。直升机主动隔振仿真实验表明了该系统具有高效的隔振效果。 展开更多

关键词 直升机主减 压电叠层作动器 主动隔振 自适应滤波控制

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用于直升机舱内降噪的新型径向周期撑杆研究 被引量：1

15

作者 王风娇 李明强 +1 位作者 彭海锋 陆洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期286-294,共9页

利用周期结构的宽频阻带特性,结合橡胶材料的剪切性能,提出了一种新型径向主减速器周期撑杆构型,抑制主减速器中高频振动向机体的传递,进而实现直升机舱内降噪。基于该构型,利用轴对称单元、胡克定律和虚位移原理推导得到了其径向子单... 利用周期结构的宽频阻带特性,结合橡胶材料的剪切性能,提出了一种新型径向主减速器周期撑杆构型,抑制主减速器中高频振动向机体的传递,进而实现直升机舱内降噪。基于该构型,利用轴对称单元、胡克定律和虚位移原理推导得到了其径向子单元的等效刚度和质量,并进一步推导得到了整个撑杆的动力学和静力学分析模型;在此基础上,通过参数分析研究,获得了径向周期撑杆主要设计参数对阻带特性和刚度特性的影响规律,以此为依据设计得到了一种满足某型机使用需求的样例径向周期撑杆;进一步从刚度强度、减振和降噪三方面进行仿真分析,验证了该技术方案具有在直升机上应用的可行性和有效性,在500~4 000 Hz频率范围内宽频降噪效果明显,最大可达40 dB。 展开更多

关键词 直升机 舱内降噪 周期撑杆 主减速器 振动

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基于虚拟样机的主轴变速箱故障研究 被引量：2

16

作者 刘洋 肖茂华 《电子测量技术》 北大核心 2021年第12期46-50,共5页

针对主轴变速箱振动信号受外界影响较大从而导致故障诊断准确率较低的情况,提出基于虚拟样机采集转速信号来进行主轴箱故障诊断。首先搭建了主轴变速箱动力学虚拟样机,基于赫兹接触理论设置齿轮副接触参数,通过对比理论转速证实模型仿... 针对主轴变速箱振动信号受外界影响较大从而导致故障诊断准确率较低的情况,提出基于虚拟样机采集转速信号来进行主轴箱故障诊断。首先搭建了主轴变速箱动力学虚拟样机,基于赫兹接触理论设置齿轮副接触参数,通过对比理论转速证实模型仿真的正确性;然后基于虚拟样机模拟主轴箱3种常见典型故障类型,分析不同工况下各轴输出转速变化趋势;最后基于仿真样本建立KNN故障诊断模型,为提高诊断准确率,对Z-Score方法进行改进。结果表明,改进后的故障模型诊断准确率显著提升,实现了对变速箱常见故障的正确诊断。 展开更多

关键词 主轴变速箱 虚拟样机 故障诊断 KNN标准化方法

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盾构主轴承齿轮箱应用参数监测技术的可行性研究 被引量：6

17

作者 杨其明 康宝生 易新乾 《隧道建设》 北大核心 2017年第5期637-640,共4页

以刀盘扭矩、刀盘转速和主驱动电流为3个变量,通过理论推导,定义参量"能量输出效率E",对盾构主轴承齿轮箱的能量传递效率进行定量评价。其可行性在延长盾构/TBM使用寿命相关研究实践中得到了验证。对主轴承齿轮箱等盾构部件... 以刀盘扭矩、刀盘转速和主驱动电流为3个变量,通过理论推导,定义参量"能量输出效率E",对盾构主轴承齿轮箱的能量传递效率进行定量评价。其可行性在延长盾构/TBM使用寿命相关研究实践中得到了验证。对主轴承齿轮箱等盾构部件工作状态进行参数监测,"E"参量具有开发应用前景。 展开更多

关键词 盾构/TBM 主轴承齿轮箱 状态监测 参数监测 能量输出效率E

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用于直升机舱内降噪的主减支撑吸振技术研究 被引量：2

18

作者 王风娇 李翱 +1 位作者 李明强 李建伟 《装备环境工程》 CAS 2022年第9期83-91,共9页

目的通过控制主减速器结构声,进一步实现直升机舱内降噪。方法在主减支撑结构上进行吸振设计,从根源上抑制齿轮振动向机身传播。基于某直升机,利用传递矩阵法,建立支撑结构/吸振器的动力学模型,进一步结合有限元法建立支撑结构/舱段结构... 目的通过控制主减速器结构声,进一步实现直升机舱内降噪。方法在主减支撑结构上进行吸振设计,从根源上抑制齿轮振动向机身传播。基于某直升机,利用传递矩阵法,建立支撑结构/吸振器的动力学模型,进一步结合有限元法建立支撑结构/舱段结构/声场的声振耦合系统动力学模型,验证该技术的中高频减振和降噪性能。在此基础上,分析吸振频率、质量和阻尼对支撑结构振动传递特性的影响规律。根据某直升机的降噪需求,设计得到一组满足需求的样例参数,并开展声振耦合仿真分析。结果在主减支撑结构上附加总质量为4 kg的吸振器结构,即可实现舱内目标频率降噪超过35 dB。结论主减支撑结构吸振设计可有效控制舱内中高频主减结构声。 展开更多

关键词 直升机 主减速器 支撑结构 吸振 舱内降噪

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基于油液监测的风机主齿轮箱磨损预测 被引量：8

19

作者 许少凡 李秋秋 +2 位作者 覃楚东 杨智宏 何伟楚 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期183-188,共6页

针对风电机组主齿轮箱运行过程中因润滑不良导致异常磨损等故障的问题,提出偏最小二乘回归分析(PLS)方法来处理油液监测数据,并采用灰色等维递补模型进行故障预测。通过对油液监测数据中的运动黏度、酸值和铜元素、硅元素、锌元素、磷... 针对风电机组主齿轮箱运行过程中因润滑不良导致异常磨损等故障的问题,提出偏最小二乘回归分析(PLS)方法来处理油液监测数据,并采用灰色等维递补模型进行故障预测。通过对油液监测数据中的运动黏度、酸值和铜元素、硅元素、锌元素、磷元素以及铁元素含量进行数据初值化与主成分提取,构建PLS模型并进行数据拟合分析。结果表明:运用偏最小二乘回归分析方法所拟合出的线性回归方程可以较为准确地预测齿轮箱中的异常磨损元素含量。使用灰色等维递补模型对数据进行预测,PLS模型进行诊断分析,可得出未来一段时间Fe元素含量变化趋势,为制定齿轮箱维护策略提供依据。 展开更多

关键词 风电机组 主齿轮箱 油液监测 偏最小二乘回归分析 灰色等维递补模型 故障诊断

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变速器主副箱互锁机构设计 被引量：3

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作者 常娟 《机械工程与自动化》 2017年第2期108-109,共2页

设计了一种变速器主副箱互锁机构,可以有效防止对变速器进行误操作导致的同步器损坏,有效保护同步器,延长了变速箱的使用寿命。

关键词 主副箱 互锁 变速器

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