2021年, 第45卷, 第10期　
刊出日期：2021-10-15

  

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综述
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  基于数据驱动的零部件疲劳寿命预测研究现状与发展趋势

  张秀华, 刘怀举, 朱才朝, 魏沛堂, 吴少杰

  机械传动. 2021, 45(10): 1-14. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.001

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  随着风电、高铁、航空等重大装备向着高可靠性、长寿命、智能化的方向发展，对齿轮、轴承等基础零部件的寿命提出更高的要求，也迫切需要更为科学、高效的疲劳寿命预测方法。机械零部件的寿命预测方法可分为基于物理失效模型、基于数据驱动模型和基于融合模型3种。随着零部件寿命预测研究向高精度、高效率发展，基于物理模型的寿命预测方法由于其模型复杂、耗时、不具有普适性等缺陷难以满足现代需求。基于数据驱动技术由于其具有无需知道其具体失效机理、预测结果准确等优点，且伴随机器学习、深度学习等技术的迅速发展，使得其成为零部件疲劳寿命预测研究的热点。鉴于此，详细阐述了基于数据驱动的机械零部件疲劳寿命预测方法，并详细介绍了神经网络、支持向量机、随机森林、深度学习等数据驱动方法在零部件寿命预测中的应用，总结了每种方法的特点，探讨了基于数据驱动的零部件寿命预测方法的发展趋势，并给出了基于GA-BP神经网络齿轮接触疲劳寿命预测研究的案例。
理论研究
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  高速动车组鼓形齿式联轴器收缩电阻研究

  陈春俊, 郑翔, 杨露, 周林春

  机械传动. 2021, 45(10): 15-21. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.002

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  为了研究高速列车牵引电机传动系统中鼓形齿式联轴器的收缩电阻，采用几何分析方法，依据联轴器结构参数，建立了联轴器外齿表面数学模型。基于坐标变换计算了联轴器在存在轴间倾角情况下的各齿表面相对夹角与最小接触间隙；依据单齿挠曲线近似微分方程并采用载荷分配方法计算了联轴器各齿载荷与总载荷的关系；根据Hertz弹性接触理论与粗糙表面接触理论计算了实际接触面积与收缩电阻。研究表明，联轴器在齿面最小间隙为0时，轴间倾角为极值；联轴器轴间倾角越大，单齿所受载荷越大，不同齿的齿面所受载荷分布越不均匀。当电机在牵引运行状态时，联轴器实际接触面积最小约为0.012mm²，最大约为0.06mm²。联轴器总齿面收缩电阻与总力矩呈反比关系，联轴器收缩电阻在16.2～155.2μΩ之间。研究成果可为联轴器电蚀分析提供一定的理论参考。
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  基于解耦并联机构的核主泵螺栓检测环形平台粗精两级快速调整

  林士森, 杭鲁滨, 张宝军, 周路生, 黄晓波, 陈君荣, 刘子玉, 章鹏程

  机械传动. 2021, 45(10): 22-28. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.003

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  环形平台作为核主泵螺栓在线检测的移动和操作基准，其位姿快速、高精度调整是螺栓在线精确检测的关键。针对辐射环境环形平台位姿调整需求，提出了基于解耦并联机构的粗、精两级高精度快速调整方法，第一级粗调以6自由度解耦并联机构对环形平台进行初步调整，第二级精调以两独立方位特征子集对应的1T2R和2T1R解耦并联机构对平台按序进行水平度和同轴度调整；基于方位特征集理论，综合了粗、精两级调整解耦并联机构；提出了以海绵吸具在泵体弧形光滑外壁吸附形成固定支点，构造并联机构定平台，实现了各并联机构的快速安装、切换及拆卸。基于解耦并联机构的粗精两级快速调整，为实现核辐射环境环形平台的快速高精度调整提供了新思路。
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  圆柱直齿轮齿根裂纹扩展路径仿真及其影响因素分析

  刘启坤, 吴胜利, 李智, 简晓春

  机械传动. 2021, 45(10): 29-35. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.004

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  齿轮在工作中承受交变载荷的作用，会在齿根产生疲劳裂纹等故障，裂纹发生扩展不仅会影响传动精度，甚至可能造成重大的安全事故与经济损失，因此，亟需开展对齿根裂纹扩展演化规律的研究。为此，利用复变函数法构造Westergaard应力函数，分析了裂纹尖端复杂的应力场问题，并依据最大周向拉应力强度因子理论确定裂纹扩展临界条件；结合裂纹扩展过程中裂纹尖端不连续和奇异性问题的实际复杂情况，对扩展有限元法进行修正，建立了齿根裂纹扩展的有限元模型。研究计算裂纹成核点位置和齿轮基体结构中腹板外径、腹板孔与成核处对应位置关系的裂纹扩展路径，得到了不同影响因素的裂纹扩展规律并验证了修正有限元模型的准确性和有效性。研究结果进一步丰富了齿根疲劳裂纹扩展演化机理的研究。
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  考虑齿侧间隙的行星齿轮传动动力学研究

  闵达, 邹光明, 王兴东, 唐伟

  机械传动. 2021, 45(10): 36-41,46. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.005

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  以圆柱直齿轮为研究对象，采用质量集中法建立了行星齿轮传动系统的非线性动力学模型。模型考虑了齿侧间隙、时变啮合刚度、啮合阻尼与综合啮合误差4个影响因素，列出模型对应的动力学方程，并使用4阶龙格-库塔法进行求解；通过改变齿侧间隙的大小，得出系统在不同间隙大小下的响应状态差异；最后，用相对位置误差的时间位移图像、相平面图及FFT频谱图进行反映，得出具体齿侧间隙大小对齿轮振动响应的影响。
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  基于Matlab曲柄群驱动机构平面内的动力优化平衡研究

  燕卫亮

  机械传动. 2021, 45(10): 42-46. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.006

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  通过对曲柄群驱动机构平面内的惯性力与惯性力矩分析，建立了该机构动力优化平衡模型。以3个曲柄副的曲柄群机构为例，利用Matlab优化工具箱对具体优化模型进行了求解。结果表明，曲柄群驱动机构动力优化平衡方法能够大幅度降低机构的惯性力与惯性力矩，并且优化平衡时仅需要根据优化结果，在曲柄长度反方向的确定位置附加确定质量的平衡质量块即可，该方法具有较高的可操作性与实际应用价值，对该机构的快速平衡和推广应用具有一定指导意义。
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  转速对多楔带三轮传动系统噪声的影响规律研究

  张学忱, 姜振东, 史尧臣, 赵天祥

  机械传动. 2021, 45(10): 47-50,84. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.007

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  为了研究转速对多楔带三轮传动系统噪声大小的影响规律，以6PK多楔带为例，基于声阵列原理搭建了多楔带三轮传动系统噪声测试试验装置，得到了不同转速下三轮传动系统中声压的时域信号和噪声声压分布云图。随着转速的增加，多楔带三轮传动系统中的噪声大小逐渐增加。多楔带横向振动引起的低频噪声随着转速的增加逐渐增大，通过多普勒激光测振仪测量得出多楔带横向振动噪声的增加是由于多楔带横向振动幅值的增大引起的；通过噪声声压云图可以看出，多楔带与带轮之间摩擦引起的高频摩擦噪声大小随着转速的增加而增大；当多楔带三轮传动系统发生共振时，传动系统的噪声明显增加。
设计计算
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  基于齿廓压力角分布的RV摆线轮修形方法

  李晋凡, 李天兴, 李玉龙, 田蒙, 周静远, 张瑞瑶

  机械传动. 2021, 45(10): 51-56. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.008

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  传统的齿廓修形设计存在计算复杂、齿廓曲线形状不易控制及轮齿啮合精度不易保证等缺点，齿轮的齿廓压力角对啮合传力性能具有较大影响。因此，基于摆线轮齿廓压力角的分布规律，提出了一种新的齿廓修形方法。以计算分析获得的压力角分布趋势为基础，建立了直线法齿廓修形数学模型，推导出齿廓压力角和修形量的函数关系；构建了轮齿接触分析模型，获取了修形摆线针轮的传动误差。通过摆线轮的齿廓形状和传动误差的对比测量实验，验证了文中所提方法的正确性和有效性。该方法综合考虑了摆线轮齿廓压力角与修形量之间的相互影响，解决了传统修形方法在计算、加工和主动设计等方面的技术难题，可以灵活控制修形量变化趋势，在保证啮合性能的同时，获得了更逼近理论摆线的设计齿廓。
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  新型3T1R力触觉主端操作并联机构设计与分析

  章鹏程, 杭鲁滨, 黄晓波, 杨慧斌, 张宝军, 周路生, 陈君荣, 刘子玉, 林士森

  机械传动. 2021, 45(10): 57-65,119. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.009

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  具有力触觉反馈主从操作的检测装置是提升核主泵螺栓在线检测准确率、避免核辐射健康损害的有效手段。针对核主泵中空螺栓检测超声探头三平移一转动的深孔运动特征，基于方位特征集并联机构拓扑综合方法，构造了一种新型4-HSOC{-R_i1//R_i2(-P^(4R))//R_i3 ⊥R_i4-}力触觉主端并联操作机构；以矢量方程法求解了该机构正逆运动学，并进行了工作空间、运动特性分析和仿真；对应从端深孔检测作业特征进行了工作空间匹配分析和实验验证。该主端力触觉并联机构具有对称折叠性和良好的动平台转动能力，适用于竖向深孔扫查作业，契合从端核主泵螺栓检测装置检测需求，为核主泵螺栓检测装置对孔、扫查任务及主从端运动匹配提供了理论基础。
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  考虑柔轮空间变形的谐波齿轮传动齿形设计方法

  王爽, 邱皓, 姜歌东

  机械传动. 2021, 45(10): 66-71,163. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.010

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  为了解决基于平面设计的轮齿在柔轮空间变形影响下的齿廓干涉问题，提出了一种考虑柔轮空间变形的双向共轭法。该方法分别在柔轮轮齿前后端截面对预设柔轮凸圆弧进行共轭计算，得到刚轮的双圆弧齿廓，用刚轮凸圆弧在前端截面反向共轭计算柔轮凹圆弧齿廓，并与预设凸圆弧结合得到柔轮齿廓。基于三维有限元分析进行谐波齿轮传动啮合仿真，证明了将柔轮空间变形引入齿形设计可以有效避免齿廓干涉。
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  2自由度砂轮廓面修形机械手及其误差补偿

  杨斌, 黄小娣, 黄永程

  机械传动. 2021, 45(10): 72-76. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.011

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  沟槽砂轮相对于传统砂轮具有许多优势，但其砂轮轮廓的误差对加工精度存在一定的影响。因此，提出了一种用于数控磨床的砂轮廓面修形机械手，并设计了一种简单、经济的机械手对准测量与静态误差补偿方法。该机械手由水平导轨和垂直导轨两个直线导轨组成；导轨由一个高精度滚珠丝杠驱动，该滚珠丝杠与带有光学编码器反馈的直流伺服马达相连；垂直导轨上装有单点金刚石修整刀具。对准测量方法采用了一个千分表和磨床的数字读数。通过测量机械手形成的轮廓误差，对该误差补偿方法进行了实验验证。结果表明，静态误差补偿方法可将砂轮廓形的轮廓误差减少40%，降低到±10μm的范围内。
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  微创外科手术器械末端执行器夹持力建模与分析

  刘芬, 杜南星, 桑宏强, 杨世明

  机械传动. 2021, 45(10): 77-84. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.012

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  针对主从微创外科手术机器人同一主手控制不同手术器械在相同开合角度下的夹持力安全问题，研究了手术器械末端执行器的夹持力，建立了一种求解末端夹持力的数学模型。所建立的模型考虑了钢丝绳与导向轮之间的非线性摩擦、指部与腕部的运动耦合以及钢丝绳在导向轮上的蠕动变形对夹持力的影响，得到了在相应开合角度下电机电流与手术器械末端执行器夹持力之间的映射关系；同时，对缝合针所受夹持力进行了受力分析，得到末端执行器对缝合针的夹持力以及末端执行器对缝合针的拉拔力与电机电流之间的关系。通过Matlab对夹持力模型进行仿真研究，得到手术器械末端执行器在考虑和不考虑摩擦与变形情况下的夹持力变化曲线，特别是得到了对缝合针的夹持力和拉拔力随电流变化的曲线图。仿真结果表明，所建立的夹持力数学模型更贴近实际情况，为后续有效和安全夹持力控制提供了理论依据。
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  可越障多足机器人机构设计与仿真分析

  刘俊, 王程民, 王峰

  机械传动. 2021, 45(10): 85-90. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.013

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  设计了一种可越障多足机器人，该机器人具有移动速度快，越障能力强等特点。腿部机构设计是影响多足机器人运动特性的重要因素之一，采用曲柄摇块机构原理设计了一种新型的多足机器人腿部机构。为了保证机器人移动过程中重心不发生变化，运用Matlab软件对踏片的踏面曲线进行设计，并分析了腿部机构不同尺寸参数对踏面曲线、单个踏片与地面接触点水平方向运动速度和加速度的影响规律。同时，设计了多足机器人的辅助爬升机构，并分析了多足机器人翻越障碍物的工作流程。最后，通过虚拟样机运动仿真以及实物样机试验验证了可越障多足机器人机构设计的可行性。
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  一种机器人关节用伺服电机行星减速器的刚柔耦合动力学仿真

  周剑青, 屈福政

  机械传动. 2021, 45(10): 91-95. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.014

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  关节电机是足式机器人核心部件之一，其动态响应直接影响着机器人的性能。其中的行星减速器属于精密机械传动机构，其传动精度与关键零件的变形密切相关。利用Adams建立了关节电机行星减速器刚柔耦合动力学仿真模型，模拟在启动过程中的瞬态输出特性。模型中对关键零件进行柔性化处理，设置各零件间的运动副约束，利用Hertz接触理论计算了行星轮与太阳轮、内齿圈的接触刚度系数。仿真结果表明，关节电机的动态特性与加速时间和惯性载荷密切相关，较大的加速时间与较小的惯性载荷有利于提高其动态性能。
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  外骨骼柔顺膝关节作动机构研究

  纪平鑫, 宋鹏, 莫新民, 韦祖拔, 赵浩

  机械传动. 2021, 45(10): 96-99. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.015

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  外骨骼关节的柔顺性在适应穿戴者不同运动状态和人机相容性方面至关重要，然而，常见的刚性机构和被动柔顺机构不能够实时反馈人机交互力从而达到主动柔顺的目的。设计了一种主动柔顺膝关节作动机构，利用拮抗驱动原理结合曲柄滑块的力位转换能力，使其不仅能够达到利用传统串联弹性驱动增加机构柔顺的目的，还可以通过该柔顺机构实时计算人机交互力。实验证明了该柔顺机构的可行性和有效性。
试验分析
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  直升机主减机匣轴承座阻尼结构减振分析

  高豪, 杨建军, 戴化, 佘定君

  机械传动. 2021, 45(10): 100-105. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.016

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  针对某直升机主减机匣的振动噪声问题，对主减传动系统模型进行动力学仿真分析，求解了弧齿锥齿轮副高速传动时产生的动态啮合冲击力；以主减机匣为研究对象，基于阻尼减振机理，分析了轴承座添加泡沫铝阻尼材料对机匣振动的影响。求解机匣振动响应，研究轴承座不同厚度的泡沫铝材料对机匣固有频率、模态阻尼比的影响；分析了阻尼层不同安装位置对轴承座阻尼结构减振效果的影响。结果表明，主减速器啮合频率处机匣的振动加速度值减小14.89%；在轴承座处添加阻尼材料可以增大机匣模态阻尼比，有效地抑制机匣的振动。
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  行星齿轮式两挡变速器匹配与结构设计验证

  常依乐, 杨坤, 王杰, 陈玉, 王燕

  机械传动. 2021, 45(10): 106-113. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.017

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  为解决直驱式电动汽车平均传动效率较低及传统双轴式两挡变速器结构不够紧凑等问题，提出了一种用于电动乘用车的行星齿轮式两挡变速器方案。完成了动力传动系统参数匹配，通过AVL Cruise初步验证了参数匹配的合理性；根据匹配结果，对行星齿轮式两挡变速器进行了结构参数设计，并据此对传动比等关键参数进行了修正；基于CATIA建立了变速器的三维模型，对其关键部件进行了强度验证；通过与常用直驱方案的对比表明，整车百公里加速时间缩短了0.31 s，最大爬坡度由直驱方案的34%增加到37%，最高车速提高了21 km/h，NEDC工况下的续航里程增加了18 km，提出的行星齿轮式两挡变速器可有效提高整车的动力性和经济性。
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  AMT换挡滑块轴颈磨损的仿真分析与预测

  刘雨薇, 王叶, 付崇智, 孙园植, 陈浩, 王子曦

  机械传动. 2021, 45(10): 114-119. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.018

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  为保证滑块使用寿命，提升AMT的换挡品质，针对换挡过程中滑块轴颈与拨叉之间的磨损情况进行数值模拟。建立有限元模型，并基于传热学理论，设置了拨叉和滑块的热边界条件，得出了同步过程中换挡滑块单次换挡结束时的磨损量与温度分布云图。基于Archard磨损理论，对单次换挡结束时的磨损量进行计算。通过BOX设计方法，对所需的17个仿真试验点进行有限元仿真，并且通过响应面分析得到滑块轴颈磨损量的线性回归预测模型，分析了换挡力、转动角度、摩擦因数对滑块轴颈磨损量的影响规律。研究结果表明，转动角度对轴颈磨损量的影响最为显著。
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  基于RV减速器理论模型的固有频率分析

  张跃明, 邵彬, 纪姝婷

  机械传动. 2021, 45(10): 120-125. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.019

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  为了对RV减速器系统进行共振响应分析，首先要确定RV减速器系统的固有频率。以RV-320E减速器为研究对象，考虑曲柄轴和摆线轮公转运动的切向自由度，采用集中质量法，建立了16自由度的RV减速器动力学模型。通过牛顿第二定律、定轴转动微分方程，建立了系统动力学微分方程，计算出系统的固有频率。分析了零件材料属性对1阶固有频率的影响，画出了影响曲线图。
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  基于齿廓修形的齿轮微点蚀性能试验

  王东飞, 刘世军, 吕泮功, 李纪强, 孟德明

  机械传动. 2021, 45(10): 126-131. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.020

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  对渐开线齿轮的齿顶和齿根进行齿廓修形，并将修形齿轮和未修形齿轮放置在接触疲劳试验台上进行对比试验，通过测量齿廓波动偏差和齿面形貌观察了齿面微点蚀的变化情况。结果表明，相同循环次数下，修形齿轮的微点蚀深度和面积都远小于未修形齿轮；修形齿轮的微点蚀扩展速率也远小于未修形齿轮。当齿轮出现接触疲劳失效时，修形齿轮的循环次数要远高于未修形齿轮的循环次数。由此可以判定，该齿廓修形在很大程度上提升了齿轮的抗微点蚀能力和接触疲劳性能。
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  20CrMnTi齿轮钢疲劳裂纹扩展试验与数值模拟研究

  马君蓓, 张钦淏

  机械传动. 2021, 45(10): 132-136. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.021

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  为了研究20CrMnTi齿轮钢的疲劳裂纹扩展问题，首先，将材料20CrMnTi制成紧凑拉伸试样，在疲劳拉伸试验机上进行载荷比R=0.3的疲劳裂纹扩展试验；然后，应用数值模拟软件Abaqus对疲劳裂纹扩展过程进行数值模拟。结果表明，数值模拟结果和试验结果具有相同的变化趋势，二者的差别在误差允许范围内；数值模拟方法能够很好地描述紧凑拉伸试样疲劳裂纹扩展过程。为20CrMnTi齿轮钢疲劳裂纹扩展过程及疲劳寿命的研究提供了一种有效的试验和模拟分析方法。
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  基于刚柔耦合的地铁齿轮箱故障仿真研究

  黄晓丹, 裴帮, 关鹤, 乔向阳, 范友航, 宋世鹏

  机械传动. 2021, 45(10): 137-143,156. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.022

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  以国内某现役地铁齿轮箱实体为研究对象，构造计算机虚拟样机，并借助有限元软件构造含有柔性箱体的刚柔耦合模型，探讨了不同测点位置的振动信号特性，分析了断齿数量变化、转矩变化、转速变化情况下的齿轮箱箱体振动特性。结果表明，测点位置距离轴越近，对冲击能量越敏感，但相对的其频域特性模糊；断齿数量、转矩、转速的增大都会导致振动整体加剧，局部上又呈现出各自不同的特性。研究结果对地铁齿轮箱的仿真及试验研究具有一定参考价值。
开发应用
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  基于ATF与ASAD的变转速齿轮故障诊断

  陈向民, 段萌, 黎琦, 舒国强, 张亢, 李录平

  机械传动. 2021, 45(10): 144-150. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.023

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  针对变工况、强噪声状态下齿轮的故障特征难以提取的问题，提出了一种基于自适应时变滤波（Adaptive time-varying filtering，ATF）与角域同步平均降噪（Angle domain synchronous average denoising，ASAD）的齿轮故障诊断方法。将ASAD与ATF相结合，对降噪后的信号进行阶次谱分析，并通过阶次谱中的调制边频带即可诊断齿轮局部故障。通过分析模拟数据及变转速齿轮箱试验台的数据表明，该方法对变转速状态下的齿轮振动信号有很好的信号分析自适应性，不仅能很好地滤除噪声干扰，提升通带内的噪声抑制效果，且能有效凸显变转速下的齿轮故障特征。
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  大兆瓦风电齿轮箱动力学模型的响应标定与修正

  常涛, 熊永强, 陈强

  机械传动. 2021, 45(10): 151-156. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.024

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  可靠的动力学仿真模型是振动改善的重要手段。以5.2MW风电齿轮箱台架传动链动力学模型为例，以行业内的经验建模方法为基础，对动力学建模、响应评估与标定做了阐述。基于灵敏度优化方法对齿轮啮合动力学模型进行修正。最终修正后动力学模型的振动响应准确度较好，表明本文中的经验建模方法结合灵敏度优化方法，可建立比较可靠的动力学模型，是一种有效方法。
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  基于共轴球面并联3RRR机构的手腕康复装置研制

  姬帅旭, 梁永国, 郝惠敏, 李利娜, 黄家海

  机械传动. 2021, 45(10): 157-163. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.025

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  针对中风患者腕部运动功能障碍及康复训练问题，提出了一种基于共轴球面并联3RRR机构的手腕康复装置。该装置由3个电机驱动，末端执行机构能够实现球面运动，以模拟手腕3自由度复合运动，实现手腕康复训练。为了达到紧凑性设计的目的，采用了三轴共轴球面并联机构和同步带传动的设计方案。在此基础上，建立手腕康复装置运动学数学模型，获得了电机输入角度与末端执行机构输出位姿之间的关系；并确定康复装置的工作空间：绕X轴旋转最大角度为32°，绕Y轴旋转最大角度为37°，绕Z轴全周旋转。最后，加工出实验样机进行实验验证。结果表明，该装置运转平稳，工作空间内不存在卡死现象。
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  基于扭转振动信号的行星齿轮箱齿根裂纹故障动力学仿真

  魏伟, 李云鹏, 杨衍帅

  机械传动. 2021, 45(10): 164-169. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.026

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  基于振动的分析方法在行星齿轮箱齿根裂纹故障诊断中得到了广泛的应用。与传统的横向振动信号相比，扭转振动信号理论上不受时变传递路径的调制影响；其频率成分简单，易于提取故障特征。对动力学模型中提取的扭转振动信号进行分析，实现了齿根裂纹故障诊断。建立了健康行星齿轮箱的刚柔耦合模型并进行了验证；基于健康行星齿轮箱的模型，建立了3种构件的裂纹故障模型，提取了故障行星齿轮箱的动态响应信号；通过分析横向振动信号和扭转振动信号来诊断齿根裂纹故障。结果表明，采用扭转振动信号诊断行星齿轮箱轮齿裂纹故障是可行的，其相比传统的横向振动信号更具优越性。
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  链条销轴用40Cr钢表面感应有效硬化层深度、硬度与剪切强度关系的研究

  陈亦兵

  机械传动. 2021, 45(10): 170-175. https://doi.org/10.16578/j.issn.1004.2539.2021.10.027

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  针对40Cr材质的链条销轴，在不同使用工况条件下，为满足其剪切强度和抗磨损的综合性能要求，需要掌握零件不同的表面感应硬化要求与剪切强度之间的相互关系。通过对销轴试样设定不同的表面热处理要求，进行剪切强度试验验证，综合分析表面感应有效硬化层深度、表面硬度与剪切强度的关系，并通过这一关系的建立，确定零件适宜的尺寸参数，达到良好的匹配设备使用功能要求。使用实践表明，通过掌握有效硬化层深度、表面硬度与剪切强度的相互关系，可在水泥行业的斗式提升机链条的销轴设计应用上取得良好的效果。