针对多级行星齿轮变速器故障诊断问题,提出了一种基于灰色关联度和熵权重的行星齿轮变速器故障诊断方法;通过对多级行星齿轮的振动测试信号进行各级啮合故障频率n倍频计算灰色关联系数,运用熵权法确定各级啮合故障频率n倍频幅值客观权重,通过计算加权关联度进行故障判断;然后分析第一阶故障主频边频进一步分析故障部件;通过实验研究对方法有效性进行了验证。试验结果显示,该方法可用于多级行星齿轮系统故障的识别,还可以进一步分析耦合故障特性。研究对于进行多级行星齿轮变速器故障诊断、确定检修顺序、制定合理维修决策等方面具有加强的工程意义。

数控机床加工过程中,刀具是直接与金属材料接触并参与切削过程的工作部件。在金属切削加工过程中刀具不可避免地产生磨损现象,提高刀具使用寿命,降低因为刀具磨损而产生的损失,对刀具的工作状态实施监测意义十分重大。基于振动测试法的刀具磨损状态监测主要以采集到的振动信号作为依据,对振动信号作时域、频域和时频分析来提取有效的特征量,结合工件被加工表面的粗糙度情况以及刀刃的磨损状况,判断出在加工过程中刀具的实时磨损规律,实现刀具磨损程度的有效控制。

刀具磨损状态监测的研究中,采用传统BP算法的神经网络识别切削过程中的刀具磨损量,具有局限性。文中提出了一种改进的BP神经网络结构,选取了新的BP算法,并对网络结构参数进行优化调整。对振动信号和AE信号分析后提取出刀具磨损特征量输入改进的BP神经网络,经过训练后用于识别刀具磨损状态。通过比较,改进的BP神经网络的收敛速度明显提高,且减小了识别误差。实验证实了其可行性和有效性。

设计了一种新型回转平动传动结构,分析了回转平动传动结构的机械结构、工作原理和结构特点。讨论了储物料斗的运动情况,并分析了最小占用空间布局的优化方案,建立了优化方案数学模型。利用MATLAB软件计算优化方程,获得了整体优化方案的分析结果。最后利用Pro/E和Recur Dyn软件进行运动仿真,验证了设计的可行性。

开、收卷机是金属板材生产线的重要组成设备,开、收卷机上卷绕的板材卷径是一个不断变化的值,实时准确地获取卷径,是生产线开、收卷段张力稳定的前提。使用软件滤波方法获得卷径实时值,无附加的硬件设备,直接使用各电机码盘采样值计算,成本低、响应能力良好,是一种广泛应用的卷径估算方法。惯性滤波是一种较为优良的滤波方法,较常见的限幅滤波方法,能大幅提高估算值的准确度,使生产线良好稳定运行。

利用超声波无损检测技术监测地下排水管道是一个前沿的发展方向。超声波传输距离远,衰减小且可以在固体和液体中传播,所以在检测地下排水管道时,无需对管道进行开挖或者拨开就可以进行无损检测。利用超声波换能器发送超声波固定频率信号,然后接受从管道不同表面反射回来的信号,并对信号进行放大、滤波、整形等处理,生成管道180°外形图。

机械设备中齿轮、滚动轴承等出现故障时,信号的频谱上会出现难以识别的多簇调制边频带,采用倒频谱分析可以分解和识别故障频率、故障原因和部位。首先,介绍了倒频谱的定义,并通过实例说明倒频谱分析方法对周期性脉冲激励的敏感程度;然后,给出了滚动轴承各零部件产生故障的脉冲频率,从而可以通过倒频谱分析方法提取出的故障频率与理论计算出的故障频率相对比,来确定滚动轴承的故障。

针对大型立式仓库货物拆零搬运的需求,研制了一款具有特殊结构的拆零机械臂。该机械臂仅具有单一自由度,但实现了货物的拆解和远距离的搬运。为了减少拆解和远距离搬运过程中机械臂因刚度问题引发的较大变形,利用工程中常见的斜拉结构对机械臂进行优化,以达到机械臂在运行过程中的精度要求。通过对机械臂建立三维模型以及利用简化后建立的数学模型,对机械臂的运动状态以及力学性能进行了分析,验证了斜拉索在机械臂中运用的合理性。由于斜拉结构产生的冗余自由度,使得双电动机在控制过程中必须协同工作,对电动机的控制提出了要求。但是,增加斜拉的机械臂大大节约了结构占用的空间,减少在运行过程中的运动包络,能够很好地适应在立式仓库中的复杂环境,从而具有了一定的广谱性。