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公开(公告)号：CN118052097A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410084019.2
申请日：2024-01-19
Applicant: 东北大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明提供一种含不同形式裂纹的弧齿锥齿轮副啮合特性分析方法，包括：获取弧齿锥齿轮加工参数，通过轮齿接触分析方法，确定齿面节点坐标；对建立的有限元模型进行约束和加载，建立弧齿锥齿轮副静态啮合力学模型；设定弧齿锥齿轮裂纹形式及裂纹深度；确定拟植入裂纹位置的单元节点坐标；并生成与这些节点坐标相同的复制节点；删除与裂纹处单元节点坐标相连的单元，在裂纹边缘处使用新生成的复制节点与原始节点结合，生成新的单元；建立含裂纹故障的锥齿轮有限元模型；对建立的模型进行静接触仿真分析，求解时变啮合刚度以及等效应力云图；根据得到的计算结果，提取不同啮合位置的齿面接触应力以及齿根弯曲应力，分析其变化特点和变化区别。
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公开(公告)号：CN117454626A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311411593.6
申请日：2023-10-28
Applicant: 东北大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: G06F30/20 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于机械动力学技术领域，针对直齿轮系统的齿面磨损故障问题，公开了基于改进分形的齿面磨损故障直齿轮啮合特性分析方法，该方法可以准确分析齿根裂纹故障直齿轮系统的动力学特性与箱体柔性的关系。通过分析实际齿轮齿面的表面形态，建立了齿轮齿间相互作用的三维分形接触模型；通过将轮齿承载接触分析方法与分形接触理论相结合，并考虑摩擦的影响，求解了直齿轮对的时变啮合刚度；结合Archard磨损模型建立了齿面磨损故障条件下的啮合特性和磨损深度分析模型。本发明弥补了现阶段齿面磨损故障直齿轮系统建模方法的空缺。
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公开(公告)号：CN116842646A
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202310456146.6
申请日：2023-04-25
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种GTF星型齿轮‑转子耦合系统动力学建模方法，涉及机械动力学技术领域，包括如下步骤：S1、利用梁‑壳耦合单元建立转子的有限元模型；S2、利用梁单元建立太阳轮、行星轮和柔性齿圈有限元模型；S3、建立齿轮副啮合模型；S4、组集部件，得到系统的动力输入和输出端；S5、降低S4中动力输入和输出端和S2中行星轮有限元模型的矩阵维度；S6、利用S3中的啮合模型将动力输入端‑行星轮‑动力输出端连接，得到耦合系统的模型；S7、对S6中的耦合系统进行模态分析和动态响应分析，得到所述耦合系统的坎贝尔图和响应幅值曲线。与传统有限元方法相比，本方法计算效率更高，弥补了现阶段含复杂结构的齿轮‑转子刚柔耦合建模方法的空缺。
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公开(公告)号：CN115795703A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211174978.0
申请日：2022-09-26
Applicant: 东北大学 , 中国航发沈阳发动机研究所
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明提出一种断齿故障下平行轴齿轮系统动力学仿真模型建立方法，包括如下步骤：根据齿条加工齿轮的展成法，将齿条与齿轮的加工坐标进行转换，确定齿轮的齿廓坐标；确定齿轮啮合状态，通过齿轮啮合状态判断齿对中的齿轮断齿故障，分别计算齿对在齿面接触过程中的潜在接触点，得出含异常啮合状态的啮合点分布数据；计算齿轮副中每一齿对之间的初始间隙数据，初始间隙数据为初始状态下的啮合间隙数据；将初始间隙数据代入轮齿承载接触分析模型中，得到齿轮副的空载传递误差、载荷分配系数和时变啮合刚度；建立断齿故障下平行轴齿轮系统动力学仿真模型。本发明考虑了断齿故障导致的异常啮合比忽略异常啮合的仿真响应更接近实验结果。
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公开(公告)号：CN118569089A
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202410722941.X
申请日：2024-06-05
Applicant: 东北大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: G06F30/27 , G06F30/17 , G06N3/0499 , G06N3/084 , G06N3/126 , G06F111/06 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种考虑修形及装配误差的齿轮副啮合特性优化分析方法，具体步骤包括：获取初始齿轮副参数，根据变形协调方程求解各个啮合位置的啮合刚度；分别表示出齿顶修形量和齿向修形量，并计算修形产生的齿廓偏差，得到混合修形的齿廓偏差；分别表示出中心距误差和不对中误差，分析装配误差对齿轮副的啮合特性影响；将计算得到的啮合刚度进行误差分析，建立轮齿承载接触分析模型，分析齿轮副的啮合特性，并确定优化方向；针对啮合特性的分析，建立基于BP神经网络的修形参数‑啮合力学参数的代理模型；将代理模型作为适应度函数建立含装配误差齿轮副的优化模型。本发明允许两种误差即可以单独存在也可以同时存在，对误差齿轮副进行优化研究。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118350135A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410124285.3
申请日：2024-01-30
Applicant: 东北大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种考虑切片耦合的螺旋锥齿轮啮合刚度改进解析法，用于计算螺旋锥齿轮的有载传递误差、时变啮合刚度和接触压力。根据Tredgold近似法，将已建立的螺旋锥齿轮分成多个直齿轮切片。通过滚转角面确定螺旋锥齿轮接触的潜在接触曲线，并利用莫尔圆确定接触点的主曲率和主方向。齿轮柔度通过基于能量法的修正悬臂梁模型计算可得，赫兹接触柔度基于Weber法进行计算。在考虑切片耦合后，重新推导出了螺旋锥齿轮接触的变形协调方程，并推导出了有载传递误差、时变啮合刚度和接触压力公式。所提出的模型无需柔度修正系数即可达到令人满意的精度。
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公开(公告)号：CN117232826A
公开(公告)日：2023-12-15
申请号：CN202311343957.1
申请日：2023-10-17
Applicant: 东北大学
IPC: G01M13/021 , G01M13/028
Abstract: 本发明公开了小样本下基于改进元学习网络的齿轮箱故障诊断方法，包括：建立高保真的齿轮‑转子动力学模型，通过引入不同的啮合刚度生成各种故障齿轮的仿真振动信号；利用齿轮故障模拟试验台采集齿轮故障实测振动信号；分别使用连续小波变换将仿真振动信号和实测振动信号转换为对应的能量图，构建小样本数据集；构建基于改进元学习网络的特征提取模型，并利用支持集数据对特征提取模型进行训练；将查询集数据输入训练好的特征提取模型中进行特征提取，计算每类样本的原型表示；计算查询集数据和原型表示的距离，将距离转换为概率分布，以输出预测的故障类别。本发明提高了故障数据不足情况下的齿轮箱故障诊断结果的准确率。
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公开(公告)号：CN119670391A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411726773.8
申请日：2024-11-28
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/20 , G01M13/021 , G01M13/028 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供一种基于实际裂纹扩展曲线的直齿轮系统裂纹故障诊断方法，具体步骤包括：基于齿轮的模态缩聚，建立齿轮动力学分析模型；结合齿轮裂纹疲劳扩展实验的历史数据，获取齿根裂纹扩展路径，并代入齿轮动力学分析模型中，得到含裂纹齿轮的时变啮合刚度；通过齿轮动力学分析模型，获取仿真加速度信号数据，建立齿根裂纹程度识别特征；将齿根裂纹程度识别特征作为实际信号，通过变分模态分解方法判别齿轮裂纹的扩展程度。本发明考虑到了中心距误差和不对中误差同时存在的情况，提出了改进齿根裂纹识别的方法。本发明利用仿真进行指标构建，通过变分模态分解重构方法，减少了测量环境噪音干扰，提取了隐藏在周期信号下的裂纹振动冲击特征。
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公开(公告)号：CN119312501A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411355451.7
申请日：2024-09-27
Applicant: 东北大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F17/13 , G06F17/16 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于齿轮传动技术领域，公开一种考虑啮合点变化的柔性锥齿轮系统的动力学建模方法，用于锥齿轮系统处于行波共振状态下的振动响应和动应力响应特征规律分析，进而分析航空发动机附件机匣中弧齿锥齿轮系统的行波共振现象。采用三维壳单元和梁单元建立了锥齿轮副有限元实体模型。采用子结构模态综合法和旋转模态投影法建立了考虑啮合点变化的柔性锥齿轮系统的动力学模型。通过有限元实体模型和实验测试结果验证了所提出模型的可靠性。在此基础上，结合动态响应和振动应力实验测试，研究了锥齿轮系统的行波共振现象。针对所提出模型的研究成果对航空发动机锥齿轮系统的设计和故障监测具有理论意义。
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公开(公告)号：CN117454701A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311415087.4
申请日：2023-10-28
Applicant: 东北大学 , 中国航发四川燃气涡轮研究院
IPC: G06F30/23 , G06F17/16 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于机械动力学技术领域，针对直齿轮系统的齿根裂纹故障问题，公开了一种考虑箱体柔性的裂纹故障直齿轮系统动力学特性分析方法，该方法可以准确分析齿根裂纹故障直齿轮系统的动力学特性与箱体柔性的关系。通过拟合和修正假定裂纹路径方法，建立了齿根裂纹故障条件下的参数模型；结合轮齿承载接触分析方法，求解了存在裂纹故障的齿轮副的时变啮合刚度和传动误差；通过有限元分析讨论了该方法的适用条件；建立了齿轮箱的有限元模型，并采用子结构方法将其与直齿轮系统动力学模型相结合，将时变啮合刚度引入到含齿轮箱的动力学模型中。本发明弥补了现阶段齿根裂纹故障直齿轮系统建模方法的空缺。
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