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斜齿轮箱动态性能多参数测试与分析

机械传动 2023年第3期47卷 94-99页

作者：贾山虎林栋张二亮郑州大学机械与动力工程学院河南郑州450001

为开展基于动态响应的齿轮箱状态评价,通过自行搭建斜齿轮箱测试平台,对斜齿轮箱开展了多物理量(包括转速、传动误差、轴心轨迹、振动加速度、声压和转矩)的测试与分析。通过调节齿轮箱的运行状态(转速和负载),揭示了齿轮箱各部件之间... 详细信息

为开展基于动态响应的齿轮箱状态评价,通过自行搭建斜齿轮箱测试平台,对斜齿轮箱开展了多物理量(包括转速、传动误差、轴心轨迹、振动加速度、声压和转矩)的测试与分析。通过调节齿轮箱的运行状态(转速和负载),揭示了齿轮箱各部件之间的配合状态以及不同物理量之间的关联性。结果表明,齿轮箱运转时,输入轴与电机轴存在不对中,输出轴存在动不平衡;传递误差峰峰值与转速呈正相关,且在不同转速下与加速度的均方根值、输出轴轴心跳动水平分量的峰峰值呈显著相关趋势。

关键词：斜齿轮箱多参数测试动态性能角度域相关性

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摆动工况下满装球轴承动态性能分析

轴承 2023年第8期 32-40页

作者：李晌朱金萍孔文强张文虎苏冰八环科技集团股份有限公司浙江台州318000 中国石油天然气第一建设有限公司河南洛阳471003 河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

基于滚动轴承动力学和摩擦学建立了满装球轴承的非线性动力学微分方程组,并采用预估-校正的GSTIFF(Gear Stiff)变步长积分算法进行求解。以此方法研究了摆动工况下轴承的沟底直径、沟曲率半径等结构参数对其疲劳寿命的影响,结果表明:轴... 详细信息

基于滚动轴承动力学和摩擦学建立了满装球轴承的非线性动力学微分方程组,并采用预估-校正的GSTIFF(Gear Stiff)变步长积分算法进行求解。以此方法研究了摆动工况下轴承的沟底直径、沟曲率半径等结构参数对其疲劳寿命的影响,结果表明:轴承疲劳寿命随内圈沟底直径的增大而提高,随外圈沟底直径的增大而降低;轴承疲劳寿命随内、外沟曲率半径的增大均呈下降趋势。同时采用正交分析法对疲劳寿命、径向刚度和摩擦力矩3个方面的轴承动态性能进行多目标加权组合和分析,完成了轴承结构参数的优化,优化后轴承的疲劳寿命和径向刚度分别提高了13.6%和4.3%。

关键词：滚动轴承满装球轴承摆动工况动力学模型动态性能疲劳寿命

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二级阻尼先导式平衡阀动态性能研究

液压与气动 2023年第6期47卷 1-10页

作者：陆亮李一凡司国雷李侃李梦如同济大学机械与能源工程学院上海201804 四川航天烽火伺服控制技术有限公司四川成都610000

平衡阀是导弹发射车变幅机构液压系统中的关键部件,用于承担负值负载,其动态性能的优劣决定了液压系统的稳定性和安全性。建立了二级阻尼先导式平衡阀所在系统的详细数学模型,并进一步得出了传递函数。采用频域分析方法研究了阻尼孔直... 详细信息

平衡阀是导弹发射车变幅机构液压系统中的关键部件,用于承担负值负载,其动态性能的优劣决定了液压系统的稳定性和安全性。建立了二级阻尼先导式平衡阀所在系统的详细数学模型,并进一步得出了传递函数。采用频域分析方法研究了阻尼孔直径和控制活塞直径对系统的稳定性和快速性的影响;采用MATLAB/Simulink对平衡阀-液压缸-变幅机构系统进行了动力学仿真,分析了阶跃流量输入下系统的抗负载扰动性能。结果表明:系统快速性随阻尼孔直径增大而提高,系统稳定性随控制活塞直径增大而提高;通过对平衡阀关键几何参数的设计,保证了平衡阀输出流量的稳定性,使系统具有较强的抗负载扰动能力,从而提升了液压系统的安全性和可靠性。

关键词：先导式平衡阀二级阻尼变负值负载动态性能

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超声换能器动态性能一致性评估方法

中国测试 2023年第7期49卷 118-124页

作者：王舒文章圣意林新霞林恒卜勤超赵伟国中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 浙江苍南仪表集团股份有限公司浙江苍南325800 上海裕达实业有限公司上海200240

超声换能器是超声流量计中的核心传感器件,其动态性能决定超声流量计的计量准确性。针对此问题,提出一种超声换能器动态性能测试方法,并对一致性进行评估。该方法通过高斯模型和人工鱼群算法实现回波信号特征参数的最优估计,建立超声换... 详细信息

超声换能器是超声流量计中的核心传感器件,其动态性能决定超声流量计的计量准确性。针对此问题,提出一种超声换能器动态性能测试方法,并对一致性进行评估。该方法通过高斯模型和人工鱼群算法实现回波信号特征参数的最优估计,建立超声换能器的动态回波模型,并根据各超声换能器之间的回波特征参数计算欧氏距离,实现超声换能器的一致性评估。流量实验结果表明,当超声换能器的欧氏距离减小时,零流量读数小于±0.012 m/s,小流量的重复性优于0.2%,验证评估方法的可行性。

关键词：超声换能器动态性能一致性评估流量测量

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基于人工智能技术的船舶主悬架动态性能分析

舰船科学技术 2022年第5期44卷 166-169页

作者：郑小发武汉理工大学湖北武汉430079 重庆机电职业技术大学重庆402760

为提高船舶的航行稳定性,可将汽车制造领域中应用的悬架系统引入到船体上,从而使船体变为车轮,驾驶舱变为车身,悬架与船体和船架分别连接。悬架系统中的减震器能够减弱船舶受到的冲击荷载,由此产生的振动也会随之衰减,船舶的行驶性能从... 详细信息

为提高船舶的航行稳定性,可将汽车制造领域中应用的悬架系统引入到船体上,从而使船体变为车轮,驾驶舱变为车身,悬架与船体和船架分别连接。悬架系统中的减震器能够减弱船舶受到的冲击荷载,由此产生的振动也会随之衰减,船舶的行驶性能从而得到改善,因振动减小,乘坐的舒适度大幅度增加。悬架系统原本是用在汽车中,在船舶上应用时,需要分析悬架的动态性能,看是否满足船舶的航行需要。为使动态性能分析结果更加准确,应用人工智能技术。

关键词：人工智能船舶主悬架动态性能

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调节系统死区对一次调频动态性能的影响分析

水电能源科学 2023年第10期41卷 190-194页

作者：魏加达赵训新莫凡程远楚阳瑞霖国家电力投资集团水电产业创新中心湖南长沙410000 湖南五凌电力科技有限公司湖南长沙410000 武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072

水电机组一次调频功能对维持电网安全稳定运行承担日益重要的作用,需保证并入电网的机组具备良好的一次调频性能。水轮机调节系统存在的各类死区非线性因素对一次调频动态性能的影响不可忽略。全面分析了调节系统各环节存在的死区非线性... 详细信息

水电机组一次调频功能对维持电网安全稳定运行承担日益重要的作用,需保证并入电网的机组具备良好的一次调频性能。水轮机调节系统存在的各类死区非线性因素对一次调频动态性能的影响不可忽略。全面分析了调节系统各环节存在的死区非线性,基于建立的高准确性的水电机组一次调频模型,探究了在大、小频差下频率死区、开度死区、功率死区、随动系统死区等对一次调频响应性能的影响,着重揭示了小扰动下一次调频不动作或与随动系统死区有关,为水电机组一次调频功能改善与优化提供了重要的理论指导。

关键词：水轮机调节系统一次调频死区数学模型动态性能

直流励磁发电系统的电容电荷平衡控制策略的实现及对比研究

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航空学报 2024年

作者：王宇卢志远王锁陈凯南京航空航天大学自动化学院

全电/多电飞机技术以及军用车辆技术的发展对其发电系统提出了高动态性能、低浪涌电压的要求。调磁式直流发电系统通过独立调节励磁维持输出电压稳定，系统输出动态性能取决于控制策略的好坏，传统电压比例积分控制难以兼顾系统动稳态... 详细信息

全电/多电飞机技术以及军用车辆技术的发展对其发电系统提出了高动态性能、低浪涌电压的要求。调磁式直流发电系统通过独立调节励磁维持输出电压稳定，系统输出动态性能取决于控制策略的好坏，传统电压比例积分控制难以兼顾系统动稳态性能。本文将电容电荷平衡控制方法用于提升直流发电系统动态性能，根据控制目标与控制方式的不同，分为经典电容电荷平衡控制（算法1）和基于电容电荷平衡控制原理的电压闭环最优比例积分控制策略（算法2）以及电容储能闭环最优单比例控制策略（算法3）。首先论述了经典电容电荷平衡控制原理，给出电压闭环最优比例积分控制策略以及电容储能闭环最优单比例控制策略的实现过程，并推导出外环系数整定方式；其次给出三种控制策略对比分析，指出经典CBC可实现系统最优瞬态回复过程，但切换过程存在二次调节现象需加以补偿。算法2与算法3通过动态切换外环系数实现系统最优控制，但由于内部励磁环跟踪滞后，只能逼近理想的电容电荷平衡控制效果；最后通过实验验证所提控制策略的正确性，结果表明所提控制策略相较于传统电压比例积分控制更有利于提升系统动态性能。此外，算法2兼顾动稳态调节性能，算法3抗负载扰动性好，经过补偿的算法1动态性能最佳。

关键词：直流发电系统电容电荷平衡电容能量控制动态性能 PI控制控制策略对比

多级离散扩展移相控制双有源桥DC-DC变换器的原理、参数设计与性能

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电工技术学报 2024年第12期39卷 3761-3773页

作者：刘赞沙金邱高峰陈丽蓉西南交通大学电气工程学院成都610031 圣邦微电子(北京)股份有限公司北京100005

该文提出一种双有源桥(DAB)DC-DC变换器的多级离散扩展移相(MD-EPS)控制,旨在提升DAB DC-DC变换器系统的动态响应性能。同时,考虑效率优化,兼顾额定功率范围、输出电压纹波等性能指标,研究MD-EPS控制的离散参数分布方式对控制性能的影... 详细信息

该文提出一种双有源桥(DAB)DC-DC变换器的多级离散扩展移相(MD-EPS)控制,旨在提升DAB DC-DC变换器系统的动态响应性能。同时,考虑效率优化,兼顾额定功率范围、输出电压纹波等性能指标,研究MD-EPS控制的离散参数分布方式对控制性能的影响及参数设计方法。通过搭建160 W小功率实验样机对MD-EPS的控制性能进行了验证。实验结果表明,与传统扩展移相控制相比,DABDC-DC变换器的MD-EPS控制能够大幅提升变换器系统的动态响应速度(响应时间缩短99.95%),最高效率为94.54%。

关键词：双有源桥变换器离散移相动态性能效率

基于多目标优化修形方法的摆线针轮动态性能研究

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基于多目标优化修形方法的摆线针轮动态性能研究

作者：陈阳大连交通大学

学位级别：硕士

摆线传动具有减速比大、重量轻、尺寸紧凑、传动精度高和抗冲击能力高等优点,在工业机器人、机床和精密测量仪器等方面的应用越来越受到重视。摆线针轮作为高精度减速器的核心部件,实际使用时需要在摆线轮与针齿之间留出合适的间隙以满... 详细信息

摆线传动具有减速比大、重量轻、尺寸紧凑、传动精度高和抗冲击能力高等优点,在工业机器人、机床和精密测量仪器等方面的应用越来越受到重视。摆线针轮作为高精度减速器的核心部件,实际使用时需要在摆线轮与针齿之间留出合适的间隙以满足装配润滑的需求,因此需要对摆线轮修形。良好的摆线轮的齿形可以提高减速器的传动精度和承载能力等性能,研究摆线轮齿廓的修形方法和摆线针轮动态性能具有重要意义。本文的主要研究内容如下:(1)根据摆线轮齿廓的形成原理和加工方法,构建不同摆线轮齿廓修形方程;建立修形后摆线针轮传动数值分析模型,分析修形产生的初始间隙和接触变形,并判断接触齿对,采用迭代法计算啮合齿接触力;通过几何位置关系分析不同修形方法导致的几何回差以及修形方法对几何回差的影响;通过齿面接触分析,研究摆线针轮传动过程中齿廓位置变化,计算摆线针轮传动误差,为摆线轮优化齿廓提供理论依据。(2)针对摆线轮组合修形方法无法直接考虑传动误差的问题,提出一种摆线轮齿廓多目标优化修形方法,该方法综合考虑摆线轮拟合转角修形程度和空载最大传动误差。首先构建组合修形优化模型,使用遗传算法求解最优修形量;在组合修形的基础上构建多目标优化模型,使用多目标遗传算法求解最优修形量;求解两种修形方法的摆线针轮接触力、传动误差和回程误差,结果表明多目标优化相比组合修形,最大传动误差减小19.9%,最大接触力减小6.6%,回程误差减小19.5%,说明多目标优化修形具有可行性。(3)为了验证理论计算的正确性,在修形的基础上,对摆线针轮传动系统进行参数化建模,分析多目标优化和组合修形的传动特性。理论结果相比于有限元结果,接触力相差较小,组合修形相差19.8%,多目标优化相差9.7%;接触应力和啮合刚度数值相差较大,理论和有限元接触应力最大位置都是在4-6号齿上且变化趋势相同;啮合刚度整体上随齿号增加而下降,最大值受修形影响较小。(4)对多目标优化修形摆线轮齿廓建立动态分析模型,分析摆线针轮传动机构传动过程中转速和负载对动态性能的影响。研究结果表明,当转速有较快变化时,接触力和接触应力等变化不稳定,接触力约为理论值的3倍,啮合齿数为1-16号多于理论范围;转速较低载荷恒定时,动态性能呈周期波动,接触应力减小,接触力约为理论值的2倍,啮合范围为1-15号齿,啮合刚度最小位置在7-8号齿;低转速且载荷从0增加至额定大小时,接触应力有所减小,最大接触力为948.5N接近理论值,啮合范围为1-14号齿,啮合刚度值有所增大,啮合刚度较小位置在5-9号齿附近。

关键词：摆线轮齿廓修形多目标优化动态性能