针对矿用挖掘机液压泵运行环境复杂、振动信号难以识别的问题,提出一种基于压力载荷谱的挖掘机行走液压系统液压泵的异常检测方法。根据挖掘机行走工作特点划分行走液压系统典型工况;筛选行走液压系统液压泵出口压力、先导阀压力、发动机转速及扭矩百分比作为压力载荷谱,并进行数据清洗、插值对齐以及平滑滤波;最后,基于压力载荷谱和LSTM网络建立液压泵异常检测模型,利用模型分别对泵1、2的出口压力进行预测,采用滑动余弦相似性度量技术对预测结果进行差异性评估,结合评估结果与1δ准则以实现矿用挖掘机行走液压泵异常检测。实验结果表明所提方法能够实现对液压泵的异常检测,可以对矿用挖掘机行走液压泵故障进行提前预警。

传动轴装置是汽车传动系的重要组成部分,在汽车行驶过程中负责汽车动力的传输。首先在Catia软件中建立传动轴的几何模型,然后根据几何模型在Hypermesh软件中建立有限元模型并进行静力分析计算。在定远试验场采集十种工况下的强化路面载荷,在N-Code软件中对载荷进行处理。根据Miner法则联合传动轴的静力学分析结果在N-Code软件中对某商用汽车万向传动装置进行疲劳寿命研究,检验此商用车的传动轴是否达到设计要求。据此,判断出传动轴出现问题的原因,为传动轴的优化提供依据。

为准确预测驱动桥桥壳焊接结构疲劳寿命,建立了包括焊缝在内的驱动桥桥壳有限元模型。基于主S-N曲线法对桥壳焊接结构在右侧推力杆台架疲劳试验条件下的疲劳寿命进行预测,并与试验结果对比分析,验证了主S-N曲线法的准确性与先进性。然后利用Miner损伤原理选用90%可靠度的曲线计算实测载荷谱下桥壳各个焊缝150万公里行驶里程下的累积损伤,识别出疲劳薄弱位置。最后依据焊缝结构应力分布规律和刚度协调的原则,提出了提高焊接结构疲劳寿命的优化方案,结果表明,改进后薄弱的位置的累积损伤均降到1以下。

针对三峡升船机齿轮齿条在全寿命周期内可能面临疲劳失效的问题,基于驱动电动机以及同步轴转矩计算出的齿轮齿条载荷,构建了包含受力齿面、载荷循环次数的齿条载荷谱;结合齿条的S-N曲线、Miner线性累积损伤准则,计算了齿条在设计寿命35年内的损伤度及剩余疲劳寿命。此外,采用累积迭代法计算了齿条的接触、弯曲安全系数,实现了齿条实际载荷与设计载荷下安全系数的相互对比与运行安全性能验证。研究表明,齿条上齿面的啮合次数较多,其概率为73.03%;在设计寿命内,齿条上齿面的接触疲劳总损伤度为1.65×10-12,按载荷谱的总循环次数为1.87×1017;齿条上齿面的弯曲疲劳总损伤度为8.15×10-14,按载荷谱的总循环次数为3.78×1018,齿条在设计寿命35年后具有很长的剩余疲劳寿命;齿条的接触安全系数SH=2.958,弯曲安全系数SF=8.106,均大于所选取的较高可靠度下的最...

针对装载机驱动桥轮边减速器齿轮系统的疲劳问题,开展了其动力学仿真与疲劳寿命评估。首先,基于刚体动力学与刚柔耦合动力学,分析了太阳轮与行星轮接触力的变化情况,并与接触力理论计算值对比,验证了模型的可信性;而后,将太阳轮考虑为柔性体,提取了齿根疲劳危险点的应力时间历程,对应力时间历程进行了峰谷抽取与小波去除,结合Goodman公式修正了平均应力的影响,编制了一维应力谱;最后,依据线性疲劳损伤累积准则对太阳轮齿根的裂纹萌生寿命进行了计算评估,并与实验结果进行了对比。结果表明,基于刚柔耦合动力学模型的太阳轮的裂纹萌生寿命为42709 h,与两次实验结果的相对误差分别为1.5%与3.7%,验证了评估方法的合理性,为齿轮系统的优化与抗疲劳设计提供了参考。

针对电动汽车减速器齿轮疲劳寿命研究存在加载信号简单、难以反映实际行驶中的真实受载问题,提出了一种以实际行驶载荷谱为输入的电动汽车减速器齿轮疲劳寿命分析方法。制定减速器试验场实际行驶载荷谱采集方案,组建测试系统,采集了电动汽车减速器实际行驶载荷谱;在此基础上,建立了电动汽车减速器刚-柔耦合系统动力学模型,并进行了运动学和动力学验证;以采集的实际行驶载荷谱为输入,提取齿轮啮合力,结合有限元分析模型,对减速器齿轮损伤和寿命进行了分析。结果表明,基于实际载荷谱的电动汽车减速器齿轮疲劳寿命分析更加符合真实情况。

针对现有的谐波减速器加速寿命试验方法效率低、试验方案不完善的问题,提出了一种双应力步降加速寿命试验方法。以工业机器人用谐波减速器为研究对象,通过对加速方案的对比以及加速寿命失效机理的分析,制定出双应力步降试验载荷谱。基于各段步降载荷应力之间的迭代关系,利用遗传算法计算了谐波减速器所服从Weibull分布的最优参数。结果表明,此双应力步降加速寿命试验的加速因子为12.5。该方案准确并有效地提高了试验效率,为优化谐波减速器设计以及缩短谐波减速器加速寿命试验的试验周期提供了参考依据。

针对通用单级锥齿轮,应用虚拟样机技术分析锥齿轮转速对接触应力和摩擦应力的影响。应用有限元技术分析转速、啮合位置对锥齿轮等效接触应力和等效弯曲应力的影响。将通过虚拟样机技术分析得到的载荷谱代入有限元分析软件中,得到的应力场与通过有限元技术分析得到的应力场进行对比,得出的结论为锥齿轮优化设计提供理论参考。

以2.5MW风电齿轮箱高速轴轴承为研究对象,对变载荷条件下的轴承疲劳寿命进行了预测。首先对风场实测的齿轮箱输入端离散载荷谱做进一步统计分析处理,得到了更精确的连续载荷谱;其次运用修正的Miner疲劳累积损伤理论建立了风电齿轮箱轴承的疲劳寿命计算模型;最后在对齿轮箱进行受力分析的基础上,结合蒙特卡洛抽样法对高速轴轴承疲劳寿命作了分析计算。

该文简要介绍了某液压缸加载试验台的液压原理。针对该液压缸的载荷谱及三维空间运动的要求，对传统的液压缸加载方式进行了创新，设计了一套用单作用加载缸推拉摇臂给被试缸活塞杆施加压载荷的原理。与传统的液压缸加载方式相比，显著的优点是原理新颖、加载准确、使用可靠、在实践中效果颇佳。