参考 齿轮箱开题报告
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兆瓦级风电齿轮箱设计与研究的开题报告一、研究背景及意义近年来,风能作为一种清洁可再生的能源逐渐受到人们关注和重视,风力发电逐渐成为世界主要发电方式之一。
风力发电机组是风力发电的核心装备,其中齿轮箱作为风电机组的核心部件承载着传动、承载等重要功能。
目前兆瓦级风电齿轮箱具有结构重、体积大、噪音高、质量差等问题,急需进行优化和改进。
因此,本文旨在对兆瓦级风电齿轮箱进行设计和研究,提高其传动效率、减小体积、降低噪音等问题,从而推进风力发电技术的发展和应用。
二、研究目标及内容研究目标:设计一种具有高传动效率、体积小、噪音低的兆瓦级风电齿轮箱。
研究内容:(1)分析兆瓦级风电齿轮箱的传动机理和工作条件;(2)优化齿轮参数,设计具有高传动效率的齿轮箱;(3)优化齿轮箱结构,减小体积和重量;(4)分析齿轮箱传动中的噪音问题,并提出降噪方案;(5)进行试制和测试,检验齿轮箱的传动效率、体积和噪音等性能。
三、研究方法1.理论分析法:采用理论分析方法对兆瓦级风电齿轮箱的传动机理和工作条件进行分析,确定齿轮参数及优化设计方案。
2.数值模拟法:借助ANSYS Workbench等软件,对兆瓦级风电齿轮箱进行有限元分析,确定齿轮箱结构及材料选择。
3.试制测试法:进行样机试制,结合测试方法和测试设备对样机的试验性能进行测试和分析。
四、研究计划及预期成果研究计划:第一年:理论分析与数值模拟,确定齿轮参数和结构优化方案。
第二年:样机制作与试验分析,检验齿轮箱的传动效率、体积和噪音等性能。
第三年:对试验结果进行分析,并进一步对齿轮箱进行改进和优化,形成完整的设计和研究报告。
预期成果:1.兆瓦级风电齿轮箱的设计,能够提高传动效率、减小体积、降低噪音等问题。
2.理论分析和数值模拟结果能够为齿轮箱的优化设计提供依据。
3.样机测试能够及时检验齿轮箱的传动效率、体积和噪音等性能,为进一步优化和改进提供依据。
4.设计和研究报告能为相关领域的研究人员和工程师提供参考和借鉴。
1、研究的意义,同类研究工作国内外现状、存在问题(列出主要参考文献)研究意义:齿轮传动是机械中最常用的传动形式之一,广泛应用于机械、电子、纺织、冶金、采矿、汽车、航空、航天及船舶等领域。
随着科学技术的飞速发展,机械工业也发生着日新月异的变化,特别是近几十年来机电一体化产品的广泛应用,使得人们对齿轮的动态性能提出了更高的要求。
非线性动力学、振动、噪声及其控制己成为当前国际利技界研究得非常活跃的前沿课题之一。
在此同时,传统的静态设计方法也逐渐不能适应设计和运行的要求,而新兴的动态设计方法越来越被认同和采用。
在日常生活及工程应用中,人们广泛使用着各种各样的机器设备。
机械在工作过程中产生的振动,恶化了设备的动态性能,影响了设备的原有精度、生产效率和使用寿命,同时,机械振动所产生的噪声,又使环境受到了严重污染。
因此,齿轮系统的动力学行为和工作性能对各种机器和机械设备有着重要影响。
机械的振动和噪声,大部分来源于齿轮传动工作时产生的振动。
所以,机械产品对齿轮系统动态性能方面的要求就更为突出。
研究齿轮系统在传递动力和运动过程中的动力学行为的齿轮系统动力学一直受到人们的广泛关注。
齿轮传动系统的T作状态极为复杂,不仅载荷T况和动力装置会对系统引入外部激励,而且齿轮副本身的时变啮合刚度和误差也会对系统产生内部激励。
同刚出于润滑的需要也一般会提供必要的齿侧间隙;加之,由于齿轮传动过程中的磨损,也不可避免得在齿轮副中造成间隙。
在低速、重载的情况下,间隙对齿轮系统的动态性能不会产生严重的影响,用传统的线性动力学模型可以较好地反映齿轮传动的振动特性;在高速、轻载的情况下,由于齿侧问隙的存在,齿轮间的接触状态将会发生变化,从而导致齿轮间接触、脱齿、再接触的啮入啮出冲击,这种由间隙引发的冲击带来的强烈振动、噪声和较大的动载荷,影响齿轮的寿命和可靠性,从而促使人们对齿轮系统的非线动力学引起了足够的重视和关注。
现状:齿轮机构因为具有传动效高、结构紧凑、传动平稳等优点,被广泛地应用于各类机器设备上,尤其是重载传动方而,齿轮传动机构更是占据着举足轻重的地位。
齿轮箱故障源信号分析方法及系统研究的开题报告一、选题背景齿轮箱作为机械传动装置中的重要组成部分,是许多机器设备的心脏和动力源。
但由于齿轮箱在工作过程中承受着巨大的载荷,受到各种因素的影响,如负荷、转速、温度、振动等,容易出现故障。
齿轮箱出现故障会严重影响设备运行的稳定性和可靠性,进而影响到产生效益。
目前,齿轮箱故障监测主要采用传统的震动、声音、温度等监测手段。
这些方法具有较高的可行性,但难以确保不同运行条件下实时、准确地诊断齿轮箱故障。
因此,本课题旨在研究齿轮箱故障源信号分析方法及系统,通过对齿轮箱各部件的振动、声音、温度、电流等信号进行采集和分析,提高齿轮箱故障预测和诊断的准确性和可靠性,为实现设备智能化管理提供技术支持。
二、研究内容与目标本课题的研究内容主要包括以下三个方面:1. 齿轮箱故障源信号采集与分析方法的研究从齿轮箱的转动、振动、声音、温度、电流等方面进行信号采集,并通过滤波、谐波分析等方法分析故障源信号的特性。
建立齿轮箱故障源信号分析模型,深入分析不同故障信号的特点和诊断方法。
2. 齿轮箱故障源信号分析系统的设计与实现设计齿轮箱故障源信号分析系统,包括软硬件系统开发和实验平台的搭建。
系统应具备数据采集、分析、处理和诊断等功能,以及良好的实时性和稳定性。
系统应具备灵活性和扩展性,以适应不同齿轮箱的监测与诊断。
3. 齿轮箱故障诊断算法的研究基于齿轮箱的监测与诊断,研究齿轮箱故障诊断算法,建立齿轮箱故障诊断模型,并与实验数据进行验证。
通过诊断结果的分析和比对,发现齿轮箱的故障类型,提出故障的原因和解决方案,实现齿轮箱故障的快速、准确的定位和预测。
三、研究意义1. 提高齿轮箱故障预测和诊断的准确性和可靠性。
通过分析齿轮箱各部件的振动、声音、温度、电流等信号,并建立故障源信号分析模型和诊断算法,可以实现对齿轮箱故障的准确识别和快速预测,减少故障发生的可能性。
2. 降低设备运行成本。
针对齿轮箱故障,采用故障诊断算法进行预测,可以实现对齿轮箱的有效维护和保养,避免设备的无效停机和维修,降低设备的运行成本。
大型齿轮箱的结构分析与优化的开题报告一、选题背景大型齿轮箱是经济发展和科技进步的一个重要产物,广泛应用于各个领域,如风力发电、水力发电、汽车、机械制造等。
齿轮箱的结构设计和优化,能够显著提高设备的可靠性、寿命、运行效率和安全性等方面的指标,具有非常重要的实际意义。
二、研究目的本文旨在通过对大型齿轮箱的结构进行分析和优化,提高其动力传输效率和工作性能,减少故障率和维护成本,提高设备的生产效率和经济效益。
三、研究内容和方法(1)齿轮箱结构分析:通过对大型齿轮箱的结构和工作原理的研究,分析其存在的问题和不足,并探讨改进方案。
(2)材料选用和制造工艺分析:对齿轮箱采用的材料进行分析和选择,同时分析其制造工艺,找出存在的问题和改进的空间。
(3)应力分析和优化设计:通过有限元分析等手段,对齿轮箱的应力状态进行模拟和分析,探究结构的疲劳寿命和安全保障,同时进行优化设计,提高其性能和寿命。
四、研究意义和价值(1)完善大型齿轮箱的结构设计,改进其不足,提高其动力传输效率和工作性能,降低故障率和维护成本,提高生产效率和经济效益。
(2)针对大型齿轮箱的材料和制造工艺进行分析和研究,找出存在的问题,探究改进方案,优化制造工艺,提高质量和性能。
(3)通过应力分析和优化设计,提高大型齿轮箱的寿命和安全性,为相关行业提供有力的技术支持和保障。
五、研究进度安排(1)研究内容和方法的具体制定:2021年9月至2021年10月。
(2)齿轮箱结构分析和材料选用和制造工艺分析:2021年11月至2022年2月。
(3)应力分析和优化设计:2022年3月至2022年8月。
(4)论文撰写和修改:2022年9月至2022年10月。
六、预期成果通过对大型齿轮箱的结构分析和优化研究,预计可以提出更加科学合理的结构设计方案,改善其不足,提高其性能和寿命。
同时,探究齿轮箱的制造工艺和材料选用方面的问题,提出解决方案,为相关行业的发展和进步提供有效的支持和保障。
毕业设计开题报告设计题目 2.5MW风电齿轮箱的设计选题方向新能源方向学生姓名徐洪良专业热能与动力工程年级、班级11级新能源080一、选题的来源、目的、意义和基本内容课题来源: 其他。
课题类型: 应用研究。
课题研究的目的和意义:风能是新能源的重要组成部分,今后的发展潜力很大,根据有关研究表明,在未来10年我国风电装机容量是目前风电装机总量的10倍左右。
如此规模的发展潜力,也使风能行业成为当前产业的发展趋势。
十二五规划对风能行业的扶持力度之大是前所未有的[]1。
风力发电机组通常安装在荒郊、野外、海边等环境较恶劣的地方,而齿轮箱又安装在机组塔架上狭小的机舱内,距地成几十米之高,常年受极端温差与酷暑严寒的影响,是引起风力发电机组故障的主要因素之一。
同事故障期常出现在发电高峰期。
由于环境恶劣、交通不便等,随之齿轮箱的维修成本大大提高,严重影响到风唱的经济效益。
所以,对于齿轮箱的可靠性和寿命是人们关注的焦点。
与其他工业齿轮箱相比,由于风电齿轮箱安装在距地面几十米甚至一百多米高的狭小机舱内,其自身的体积和重量对机舱、塔架、基础、机组风载、安装维护费用等都有重要影响。
因此,减小外形尺寸和减轻重量显得尤为重要。
同时,由于维修不便、维修成本高,通常要求齿轮箱的设计寿命为20 年,对可靠性的要求也极其苛刻。
由于尺寸和重量与可靠性往往是一对不可调和的矛盾,因此风电齿轮箱的设计制造往往陷入两难的境地。
总体设计阶段应在满足可靠性和工作寿命要求的前提下,以最小体积、最小重量为目标进行传动系统设计方案的比较和优化;结构设计应以满足传递功率和空间限制为前提,尽量考虑结构简单、运行可靠、维修方便等因素[]2。
由于叶尖线速度不能过高,因此随着单机容量的由于叶尖线速度不能过高,因此随着单机容量的增大,齿轮箱的额定输入转速逐渐降低,兆瓦以上级机组的额定转速一般不超过20r/min。
另一方面,发电机的额定转速一般为1500或1800r/min,因此大型风电增速齿轮箱的速比一般在75~100左右。
齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用的开题报告一、选题背景齿轮箱是机械传动中的重要部件,承担着机械传动中的转矩传递和速度变化的任务。
但是,在齿轮箱的运行过程中,可能会出现各种问题,包括齿轮损伤、轴承磨损、润滑油缺失等。
这些问题如果不及时排查和解决,会导致齿轮箱故障,进而导致设备停机、生产线停产等严重后果。
因此,齿轮箱故障诊断在安全生产中具有非常重要的意义。
二、研究目的和意义随着工业化的发展和机械设备的广泛应用,齿轮箱故障诊断的研究得到了越来越广泛的关注。
正确诊断齿轮箱故障可以及时找出故障原因,采取有效的措施进行修复,防止故障继续发展,确保设备的稳定运行。
因此,本研究的目的是为了探究齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用,为机械设备的安全生产提供保障。
三、研究内容1.齿轮箱故障的类型和诊断方法2.齿轮箱故障的影响及其危害性分析3.齿轮箱故障诊断在安全生产中的应用研究四、研究方法本研究将采用文献研究法和实验法相结合的方法进行研究。
1.文献研究法:通过查阅大量文献、书籍和相关专利,分析和归纳齿轮箱故障的类型、诊断方法、影响及其危害性等相关内容。
2.实验法:通过实际的实验操作,观察齿轮箱故障的症状、特点、表现等,以便更好地理解齿轮箱故障的类型和诊断方法。
五、预期结果通过本研究,预计可以得出以下结论:1.不同类型的齿轮箱故障有着不同的诊断方法和处理方式。
2.齿轮箱故障会对设备运行产生不同的影响,需要及时处理。
3.齿轮箱故障诊断对设备的安全运行具有非常重要的意义,可以保障工业生产的正常进行。
六、研究意义本研究可以为工业设备安全生产提供重要的参考和指导意见。
通过研究齿轮箱故障的诊断方法和应用,可以及时发现和解决齿轮箱故障,确保设备的安全运行,避免因故障导致的生产线停机等问题。
对于提高机械设备的可靠性、降低设备维护成本、保证生产效率等方面都具有重要的作用。
附件1风力机增速齿轮箱结构设计及有限元模拟分析开题报告班级(学号):能源1301(2013010360)姓名:张睿指导教师:李乐一、综述1.1课题背景及意义中国自改革开放以来,经济、政治等各方面发展迅猛,不断创造着各种各样的奇迹,作为最大的发展中国家,被受世界的瞩目。
然而飞速发展增加了国力的同时也造成了巨大的能源消耗,截止2010年中国在成为了世界最大能源消费国,能源消费量成功超越了美国,就2010年一年就为全球能源消费量贡献了20.3%。
中国的能源消耗主要来自于化石能源的释放,受技术和储存量的限制,目前在对石油和天然气方面的应用还较单一化和小众化,因此中国的能源消耗主要来自于储量较丰富、技术较成熟的煤炭。
但是就目前发展所需的能源消费量,不超过70年,我国的煤炭资源就会消耗枯竭[1]。
另外化石能源的使用还会造成许多的环境问题,日益严重的雾霾已经严重影响了我们的生活质量和身体健康。
因此开发新能源迫在眉睫。
近年来,由于风能非常丰富、价格非常便宜、能源不会枯竭,又可以在很大范围内取得,非常干净、没有污染,不会对气候造成影响,因而风力发电具有极大的推广价值,风力发电行业在全球的发展日益迅猛,产业逐渐扩张[2]。
每年都能保持到20%的增速,国家也十分支持这一新能源行业的发展,“十三五”期间,大力发展清洁型新能源,是我国可持续性经济型社会的主要发展战略,也是我国重要的战略决策,使得风电行业的发展前景十分广阔[3]。
全球风能理事会发布2016年全球风电发展统计数据:2016年全球市场新增容量超过54.6GW(如图1),全球累计容量达到486.7GW(如图2)。
在2016年中国不论是新增装机容量还是累计装机容量都在全球位居首位(如图3和图4),在这样的产业状况下,如今不断提升风力发电机组技术水平尤为重要,关系到整个行业的发展进程。
图1全球风电新增装机容量2001-2016图2全球风电装机累计容量2001-2016图32016全球新增装机容量排名前十图42016全球累计容量排名前十风力发电机按照速度分类可分为恒速型发电机组和变速型发电机组。
TY型风电齿轮箱行星传动系统动力学分析的开题报告一、选题背景随着全球能源需求的增加和对环境保护的要求,风能作为一种清洁的可再生能源正在得到越来越广泛的重视和应用。
然而,风力发电机组中最关键的部件之一——风电齿轮箱的动态性能及寿命问题依然是制约风机可靠运行的瓶颈之一。
TY型风电齿轮箱是目前广泛应用于中大型风力发电机组的一种行星传动系统,其传动效率高、结构简单,被广泛应用于风电领域。
但由于其工作环境恶劣、加载条件复杂,常常会面临振动、噪音和寿命等方面的问题。
因此,对TY型风电齿轮箱行星传动系统进行动力学分析,探索其运行原理和寿命问题,对提高风力发电机组的可靠性和寿命具有重要的意义。
二、选题目的和意义本文旨在针对TY型风电齿轮箱行星传动系统进行动力学分析,探索其运行原理和寿命问题,具体目的如下:1.分析TY型风电齿轮箱的结构和工作原理;2.研究行星传动系统的动力学特性及其对TY型风电齿轮箱的影响;3.分析振动、噪音和寿命等问题的起因和影响因素,并提出相应的改进措施。
通过开展该课题研究,可以为风电行业提供可靠性和寿命方面的技术支持和参考,有助于提高风力发电机组的可靠性和经济性,推动清洁能源技术的发展。
三、研究方法和步骤本文将采用理论分析和仿真模拟相结合的方法,对TY型风电齿轮箱行星传动系统进行动力学分析。
具体步骤如下:1.对TY型风电齿轮箱的结构和工作原理进行研究,建立数学模型;2.利用仿真软件建立TY型风电齿轮箱行星传动系统的模型,并进行动力学仿真分析;3.分析行星传动系统的动力学特性,探索其对TY型风电齿轮箱的影响;4.分析振动、噪音和寿命等问题的起因和影响因素,并提出相应的改进措施;5.设计试验验证模型,对理论仿真结果进行实验验证。
四、预期结果和创新点通过本文的研究,预期可以得到以下结果:1.深入了解TY型风电齿轮箱的结构和工作原理,建立相应的数学模型;2.通过仿真模拟分析,研究TY型风电齿轮箱行星传动系统的动力学特性,探索其对齿轮箱寿命的影响;3.分析振动、噪音和寿命等问题的起因和影响因素,并提出相应的改进措施;4.设计试验验证模型,对理论仿真结果进行实验验证。
小倾角船用齿轮箱接触分析及动态特性研究的开题报告一、选题背景小倾角船是一种新型的船只,其特点是船体几乎全浸在水中,船底和船壁的倾角比传统船只小得多。
这种船只的航行性能和经济性能都比传统船只更加优异,但是它的运行设备、包括齿轮箱等也需要满足其特殊的设计要求,因此对小倾角船用齿轮箱接触分析及动态特性探究具有重要意义。
二、研究内容本次研究的主要内容包括:1. 小倾角船的航行原理,对小倾角船船底和船壁的倾角进行分析和计算;2. 小倾角船用齿轮箱的结构和工作原理,对其影响因素进行分析和计算;3. 齿轮箱接触分析,包括齿轮的轴向载荷和径向载荷分析,齿轮接触应力分析等;4. 齿轮箱动态特性分析,包括齿轮箱的动态响应和振动特性等方面的研究。
三、研究意义本次研究具有以下意义:1. 对小倾角船用齿轮箱的设计提供重要参考,保证其运行稳定和安全;2. 对于齿轮箱的接触分析和动态特性探究,有助于解决运行中的各种问题,提高其使用寿命和可靠性;3. 对于新型船只的研发和推广具有重要的科学理论基础。
四、研究方法本次研究采用实验和数值模拟相结合的方法,通过实验观测和数值分析比较,得出准确的结论。
在实验方面,可以建立样机进行测试,观测其工作状态和运行情况;在数值模拟方面,可以利用计算机建立齿轮箱的三维有限元模型,进行各种工况下的接触分析和动态特性分析。
五、预期结果本次研究的预期结果包括:1. 对小倾角船用齿轮箱的设计提供重要参考,优化其结构和工作原理;2. 得出齿轮箱接触分析和动态特性分析的结论,提高齿轮箱的使用寿命和可靠性;3. 为新型船只的研发和推广提供有力的科学理论支持。
六、研究进度安排本研究计划共分为六个阶段,具体安排如下:1. 第一周:文献综述、研究目的和意义明确,研究设计方案确定。
2. 第二周:样机设计、承载系统的选择,进行样机制作。
3. 第三周:样机调试、试验计划制定,进行预实验。
4. 第四周:数据分析,总结预实验结果,针对优化方案进行修改。
本科学生毕业设计(论文)开题报告1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)1.2 选题背景磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械,它是煤粉炉的重要辅助设备。
煤在磨煤机中被磨制成煤粉,主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。
磨煤机经常运行于高速、重载以及恶劣环境等条件下,齿轮及齿轮箱作为机械设备中必不可少的连接和传递动力部件由于加工工艺复杂,装配精度要求高,又常常在高速度、重载荷的环境下连续工作,出现故障的概率较高。
而齿轮的失效又是诱发机械故障的重要因素。
齿轮箱在机械设备中是核心部件,出现故障后将会导致整个机械设备的失效。
轻则降低生产质量或导致停产,重则会造成事故。
据统计传动机械中齿轮引发的故障占 80%左右,旋转机械中约为 10%左右。
齿轮箱的故障和失效轻则带来经济损失,重则造成人员伤亡。
据日本新日铁会社的统计,在机器的总故障次数中,齿轮故障约占 10.3%左右,而在齿轮箱的失效零件中,齿轮失效占 60%左右,轴承和轴故障约为 30%左右。
对齿轮箱进行状态检测与故障诊断中采用这些先进的技术,能够节省大量的人力、物力、财力,提高设备的利用率,可及时发现故障隐患,提高故障诊断效率,降低因为齿轮箱故障而引起的灾难,因此对电厂磨煤机齿轮箱进行状态监测与故障诊断具有重大的意义。
1.2 齿轮箱故障诊断的发展现状齿轮箱振动与噪声的研究发展比较早,但是将齿轮的振动与噪声运用到齿轮箱的故障诊断中却是在20世纪60年代中期,美国的Buckingham和德国的Niemann,英国学者H.Optiz仔细研究了齿轮振动与噪声的原理,指出其是传动功率和齿轮传动误差及齿轮精度的函数。
随后一些简单的齿轮箱故障诊断技术开始出现,这些技术手段主要是通过测量齿轮箱工作过程中一些简单的振动参数,如有效值、振动峰值、均方根值等来对齿轮箱进行直接分析。
70年代末到80年代中期,利用频谱来分析齿轮箱的故障取得了重大成果,其中B.Randall和James I.Taylor等人作了大量有益的研究,积累了齿轮磨损和轮齿断裂等一些成功的故障诊断实例。
开题报告机械设计制造及其自动化300型船用齿轮箱设计一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义从各种船用齿轮箱应用情况来看,国内生产的船用齿轮箱的技术水平、整机性能等整体水平都取得了可喜的进步,逐步赶上国际先进水平,满足用户的需要,进一步提高了市场竞争力。
在某些方面,产品的技术性能甚至超过了国外的产品。
提高船用齿轮箱的生产效率和质量,降低生产使用成本,提高整机自动化水平和系统稳定性,完善系统功能成为其技术发展的方向。
以齿轮箱配件行业作为切入点,通过对齿轮箱配件行业特征和统计数据的全面分析,确定齿轮箱配件行业发展概况和基本特征;运用科学的方法和模型,帮助企业掌握市场动向,明确齿轮箱配件行业竞争趋势;并在此基础上,对企业发展中遇到的经营及管理方面的问题进行有针对性的分析,为企业解决运行中的阻力提供行之有效的解决思路及方法。
为了提高我的船用齿轮箱的知名度,需要的措施有:(1)用户对产品性能和工艺水平要求日益提高,我们必须提高自己的技术跟含量和质量。
(2)设计制造周期跟市场需求想适应。
(3)降低自己的成本,外资公司也纷纷进驻我国,他们凭借雄厚的资本,先进的技术和管理优势,在我国投资办厂,抢占市场,形成了巨大的冲击。
面临市场大潮的冲击,我国的齿轮箱要继续生存和发展,必须提高对市场变化的适应能力。
(4)利用国内自己原先有的技术,再加上国外的技术,设计出前所未有的齿轮箱,拥有不一样的技术和功能。
二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:通过对300型船用齿轮箱的设计,综合运用所学机械理论,进一步提高分析问题和解决问题的能力。
1、完成300型船用齿轮箱的理论设计计算;2、完成300船用齿轮箱的二维机械图形设计;3、完成300船用齿轮箱的三维虚拟模型。
三、研究步骤、方法及措施:1、查阅足够的相关文献资料;2、分阶段按时完成课题各部分内容;3、定期检查完成情况,商讨研究课题有关问题。
四、参考文献[1]许乐平,詹玉龙.船舶动力装置技术管理[M].大连:海事出版社,2006[2]朱建元,胡以怀.船舶学油机[M].北京:人民交通出版社,2008[3]徐立华,能任涛.船舶柴油机[M].哈尔滨工程大学出版社, 2006[4]张黎骅, 郑严..新编机械设计手册[M].人民邮电出版社, 2010[5]朱龙根.机械零件设计手册[M].机械工业出版社, 2003[6]章学海.国产小型船用齿轮箱的使用与管理[M].北京:人民交通出版社,1966[7]尹辉俊,徐武彬,陈胜立.基于网络的标准件手册[M].广西工学院机械系,2004[8]骆素君,刘瑛,李玉兰.机械设计课程设计实例[M].化学工业出版社,2009[9]王知行,邓宗全.机械原理[M].北京:高等教育出版社,2006[10]M450 320 型船用齿轮箱使用说明书杭州齿轮箱厂[11]虞烈等,轴承一转子系统动力学[M].西安交通大学出版社,2001[12]李特文.齿轮啮合原理.(第二版)[M].上海:上海科学技术出版社,1984[13]孟丽,齿轮箱的优化设计[M].山西建筑, 2008[14]龚溎义,陈秀等.机械设计课程设计图册[M].北京:高等教育出版社,2008。
南京高精齿轮集团船用齿轮箱项目可行性研究的开题报告一、项目背景近年来,随着船舶运输业的日益发展,船舶制造商对于船用齿轮箱的需求日益增加。
为了满足市场需求,南京高精齿轮集团决定开展船用齿轮箱项目的可行性研究。
南京高精齿轮集团是一家专业从事齿轮、齿轮箱、减速机等产品研发、生产及销售的大型企业。
公司主要提供定制化、高附加值、高品质的产品和服务,拥有全球领先的齿轮精密制造技术和装备。
二、项目目标本项目旨在对南京高精齿轮集团开展船用齿轮箱项目的可行性进行研究,主要目标如下:1.分析市场需求,确定项目定位与市场规模。
2.调查相关技术和制造工艺现状,确定新产品技术难点和瓶颈。
3.评估生产成本和投资回报,分析项目的可行性。
4.提出可行性研究报告,为后续项目实施提供依据。
三、研究内容1.市场需求调研调研船用齿轮箱市场需求,分析目标市场规模、主要竞争对手及其市场份额、产品特点、价格水平等,预测市场发展趋势。
2.技术和制造工艺分析对船用齿轮箱的相关技术和制造工艺进行调研和分析,确定新产品研发的技术路线和制造工艺。
3.成本评估和投资回报预测评估生产成本和投资回报,分析项目的可行性,包括预期收益、投资回报期、风险评估等方面。
4.可行性研究报告将以上研究结果,撰写可行性研究报告,提出项目开发的建议和决策依据,为后续项目实施提供参考。
四、研究方法1.市场调研采用问卷调查、面谈等方式对目标市场进行调查,同时通过查阅相关文献资料,了解市场发展趋势。
2.技术和制造工艺分析通过实地考察、文献研究和专家咨询等方法,了解相关技术和制造工艺现状,同时对新产品特点和技术难点进行分析和研究。
3.成本评估和投资回报预测采用成本分析法和投资回报分析法等方法,评估生产成本和投资回报,从而分析项目的可行性和风险。
四、研究进度安排本项目计划工期为三个月,具体进度安排如下:1.第一阶段(第1周-第2周):项目启动、立项、团队组建。
2.第二阶段(第3周-第4周):市场调研准备、工作计划制定。
风电装备中齿轮箱监测与诊断系统的研制的开题报告一、研究背景风力发电作为可再生能源的重要领域之一,受到了各国政府和企业的高度关注和支持。
而风力发电机组中的核心部件——齿轮箱,作为传动机构的重要组成部分,直接关系到风力发电机组运行的安全性和可靠性。
当前,风力发电机组齿轮箱的故障率较高,给风电运维带来了较大的挑战。
因此,在风力发电领域中,如何提高齿轮箱的监测和预测能力,成为了一个重要的研究课题。
二、研究目的和意义本文旨在研究一种适用于风力发电机组齿轮箱的在线监测和预测系统,通过对齿轮箱的振动和噪音等数据进行采集和分析,提前预警齿轮箱故障并进行修复。
该系统具有以下意义:1.提高风电设备的可靠性和安全性。
2.降低风电设备的运维成本,减少现场维护人员的工作强度。
3.提高风电设备的运行效率,延长设备的寿命。
三、研究方法本文将采用实验室试验和现场应用两种方法进行研究。
1.实验室试验:首先采集风力发电机组齿轮箱的振动和噪音等数据,然后通过实验室试验对齿轮箱的性能进行测试,得到齿轮箱不同工况下的数据信息,为系统的算法和模型提供数据支持。
2.现场应用:基于实验室试验的数据,开发一种适用于风力发电机组齿轮箱的在线监测和预测系统,并在实际风电项目中进行应用测试。
四、研究内容1.风力发电机组齿轮箱的结构和工作原理介绍。
2.齿轮箱监测和诊断系统的研究现状分析。
3.监测和诊断系统中涉及的技术方法和算法介绍,包括振动分析、噪声分析、信号处理等。
4.实验室试验的具体实施方案设计与实验结果分析。
5.在线监测和预测系统的设计与实现,包括系统架构、数据采集和传输、故障诊断和预测算法等。
6.系统性能测试和分析,实际应用场景的验证和优化。
五、预期成果通过本文的研究,预计可以开发出一种适用于风力发电机组齿轮箱的在线监测和预测系统,实现对齿轮箱的实时监测和故障预测,提高风电设备的可靠性、安全性和运行效率,为风电行业的可持续发展做出贡献。
风电机组齿轮箱性能检测系统研究与开发的开题报告【摘要】随着风电机组齿轮箱的规模化和复杂化,齿轮箱的性能检测越来越受到关注。
本文拟研究和开发一套风电机组齿轮箱性能检测系统,通过实验数据的采集和分析,对齿轮箱的工作状态进行监测和评估,提高齿轮箱的可靠性和寿命。
该系统主要包括数据采集模块、数据分析模块、操作界面模块等。
本系统将使用MATLAB、LabVIEW等软件工具进行设计和开发,可以对风电机组齿轮箱的转速、温度、振动等参数进行监测和分析,可以实现故障诊断和预警功能。
【关键词】风电机组;齿轮箱;性能检测;数据采集;MATLAB;LabVIEW【研究背景和意义】全球气候变化和能源需求的增加,风能作为一种清洁能源逐渐成为了可持续发展的重要组成部分。
风电机组作为风能发电的主要设备之一,其性能稳定和寿命长短直接关系到风能的发电效率和经济效益。
而风电机组中齿轮箱作为传动部分,其性能直接影响风电机组的正常运行和寿命。
因此,齿轮箱的性能检测越来越受到关注。
目前,国内外已有大量关于风电机组齿轮箱的性能研究,其中大部分是基于试验数据的分析和模拟。
虽然这些研究取得了一定进展,但是对于实际运行中的风电机组,要实时监测和评估齿轮箱的性能仍然存在一定的困难和挑战。
因此,本文拟研究和开发一套风电机组齿轮箱性能检测系统,旨在解决实际运行中的齿轮箱性能监测和评估问题,提高风电机组的可靠性和经济性。
【研究内容和方法】本文拟研究和开发一套风电机组齿轮箱性能检测系统,具体内容和方法如下:1. 数据采集模块的设计和开发。
该模块主要通过传感器对齿轮箱的转速、温度、振动等参数进行实时采集和存储。
2. 数据分析模块的设计和开发。
该模块主要对采集到的数据进行处理和分析,通过信号处理、谐波分析和波形分析等方法,提取齿轮箱的特征参数和状态信息。
3. 操作界面模块的设计和开发。
该模块主要设计和实现用户友好的操作界面,方便用户进行数据查询、分析和显示。
本文将主要采用MATLAB和LabVIEW等软件工具进行系统的设计和开发,其中MATLAB主要用于信号处理和数据分析模块的开发,LabVIEW主要用于数据采集模块和操作界面模块的开发。
齿轮箱轴承故障诊断的时频分析方法初步探讨的开题报告一、选题背景和意义齿轮箱是机械传动系统中常见的一个组件,广泛应用于工业、航空、汽车等领域,其轴承是齿轮箱中重要的零件之一。
轴承故障会导致齿轮箱的失效,严重时甚至会危及设备运行安全。
因此,在齿轮箱运行过程中,对轴承状态进行及时准确的诊断是保障设备正常运行的重要措施。
时频分析是诊断轴承故障的有效方法之一,可以较准确地判断轴承的状态,并提前发现潜在问题。
本次研究将探讨基于时频分析的齿轮箱轴承故障诊断方法,为相关领域的工程师和研究人员提供技术支持和参考,促进齿轮箱轴承故障诊断技术的发展。
二、研究内容和方法2.1 研究内容(1)收集齿轮箱轴承故障的时频振动信号数据;(2)选取合适的时频分析方法,分析轴承振动信号的时频特性;(3)根据分析结果,诊断轴承的状态,判断是否存在故障。
2.2 研究方法(1)收集齿轮箱轴承故障的时频振动信号数据。
通过实验或数据采集系统获取齿轮箱轴承的振动信号数据。
采集的数据应包括正常和故障状态下的时域振动信号。
(2)选取合适的时频分析方法,分析轴承振动信号的时频特性。
对采集的数据进行时频分析,探究其时频特性,包括频谱特性以及短时时频分布特征等。
常用的方法有变址小波分析(STFT)、连续小波变换(CWT)和希尔伯特-黄变换(HHT)等。
(3)根据分析结果,诊断轴承的状态,判断是否存在故障。
根据时频分析的结果,分析轴承的状态,判断是否存在故障。
对比正常状态下的时频信号,如有明显差异,则可以确定轴承是否发生故障。
三、预期结论和贡献预期结论:基于时频分析技术的齿轮箱轴承故障诊断方法能够较准确地诊断轴承的状态。
研究贡献:本研究通过对齿轮箱轴承故障的时频振动信号数据进行分析,探讨时频分析方法在轴承故障诊断中的应用,为相关领域提供了一种有效的轴承故障诊断方法,有助于提高设备运行效率和安全性。
本科学生毕业设计
(论文)开题报告
1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)
1.2 选题背景
磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械,它是煤粉炉的重要辅助设备。
煤在磨煤机中被磨制成煤粉,主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。
磨煤机经常运行于高速、重载以及恶劣环境等条件下,齿轮及齿轮箱作为机械设备中必不可少的连接和传递动力部件由于加工工艺复杂,装配精度要求高,又常常在高速度、重载荷的环境下连续工作,出现故障的概率较高。
而齿轮的失效又是诱发机械故障的重要因素。
齿轮箱在机械设备中是核心部件,出现故障后将会导致整个机械设备的失效。
轻则降低生产质量或导致停产,重则会造成事故。
据统计传动机械中齿轮引发的故障占 80%左右,旋转机械中约为 10%左右。
齿轮箱的故障和失效轻则带来经济损失,重则造成人员伤亡。
据日本新日铁会社的统计,在机器的总故障次数中,齿轮故障约占 10.3%左右,而在齿轮箱的失效零件中,齿轮失效占 60%左右,轴承和轴故障约为 30%左右。
对齿轮箱进行状态检测与故障诊断中采用这些先进的技术,能够节省大量的人力、物力、财力,提高设备的利用率,可及时发现故障隐患,提高故障诊断效率,降低因为齿轮箱故障而引起的灾难,因此对电厂磨煤机齿轮箱进行状态监测与故障诊断具有重大的意义。
1.2 齿轮箱故障诊断的发展现状
齿轮箱振动与噪声的研究发展比较早,但是将齿轮的振动与噪声运用到齿轮箱的故障诊断中却是在20世纪60年代中期,美国的Buckingham和德国的Niemann,英国学者H.Optiz仔细研究了齿轮振动与噪声的原理,指出其是传动功率和齿轮传动误差及齿轮精度的函数。
随后一些简单的齿轮箱故障诊断技术开始出现,这些技术手段主要是通过测量齿轮箱工作过程中一些简单的振动参数,如有效值、振动峰值、均方根值等来对齿轮箱进行直接分析。
70年代末到80年代中期,利用频谱来分析齿轮箱的故障取得了重大成果,其中B.Randall和James I.Taylor等人作
了大量有益的研究,积累了齿轮磨损和轮齿断裂等一些成功的故障诊断实例。
随着技术的发展,用于齿轮箱故障诊断的信号处理方法也在不断的发展与完善中。
C.jackson 编写了齿轮振动特征特征变化规律表,给出了齿轮振动常见故障及频率特征;韩捷、李国华等研究分析了齿轮的常见故障,给出了在这些故障状态下的时域振动波形及频域特征;Randall.R.B 提出了高通绝对值分析的解调方法,解决了齿轮调制故障问题;Mofadden.P.D 利用希尔伯特变换法解决齿轮与轴承的故障诊断;于德介、程军圣将 Hilbert-Huang 变换引入齿轮故障诊断,建立了一种基于Hilbert-Huang 变换的齿轮故障诊断方法,Hilbert-Huang 变换是一种新的自适应信号处理方法,适用于非线性与非平稳过程的分析,可以提取齿轮的边带信息;从传统的分析方法到一些较新的分析方法如经验模态分解、小波与小波包分析等分析方法在齿轮箱故障诊断中的成功应用,使得齿轮箱故障诊断技术更为完善。
齿轮箱故障诊断与现实生活联系紧密,人们在齿轮箱状态检测仪器及齿轮箱故障检测分析系统的开发方面已经取得了巨大成果,许多相应的仪器及设备已经研制出来并投入使用中。
其中的代表作有如美国亚特兰大公司的M777便携式数据采集器和B&K2034等信号分析仪;国内的如重庆大学DAS动态信号分析与故障诊断系统;西安交通大学的旋转机械状态监测及故障诊断系统以及北京京航公司研制的设备故障诊断仪器等等。
1.3 课题的研究目的和意义
现有的齿轮箱故障诊断系统较多,这些系统的开发周期比较长,厂家一旦规定了仪器的功能后就不能更改,灵活性不够,系统的开发没有相应的标准平台,也没有现成的模式可以利用,因此开发起来比较困难,并且开发成本较高,不利于推广。
本课题将传统的齿轮箱故障诊断技术与现代虚拟仪器测试技术相结合,采用对齿轮箱振动信号进行分析处理的方法,对齿轮箱实行在线与离线的故障诊断,研究齿轮箱故障类型与故障特征,使用labview软件编写信号采集、故障信号提取、幅值谱分析等信号处理功能,将虚拟仪器技术应用到齿轮箱故障诊断领域,开发一套适用的虚拟式齿轮箱故障诊断系统,提高了齿轮箱状态检测与诊断的准确性。
本课题具有以下意义:
(1)采用虚拟仪器技术与齿轮箱故障诊断想结合的方法,用户可以自己进行
功能的制定及修改,增加了仪器的灵活性,用软件代替部分硬件,降低了仪器开发的成本,仪器的面板也可以自定义,更加利于操作,有利于在生产中的推广;
(2)仪器开发成功后具有可升级性,在实用的故障诊断新技术出现后,用户可以在原有的平台上进行功能的添加或者删除落后的功能,使仪器系统更加的完善,这样就可以大大减少以后开发的时间;
(3)仪器系统采用基于振动信号处理分析的方法,使仪器系统更加的稳定可靠,开发了齿轮箱在线分析系统,可以实时的显示齿轮箱的运行状态,以利于及早的发现故障,采用经典的信号处理方法,提高诊断的准确率;
2、基本内容和技术方案
由虚拟仪器开发系统构建一套振动信号分析系统, 主要功能包括振动信号的实时数据采集、振动信号的时域分析、频域分析、功率谱分析、波形显示。
系统总体框架
基于虚拟仪器技术的振动测量分析系统, 主要由传感器、数据采集卡、PC 机组成。
传感器采集被测的物理量, 将其转化为电信号, 再送入数据采集卡, 经过预处理后, 再传给计算机上的振动测试分析软件进行。
振动的测试中, 由加速度传感器所测量的振动信号转换成电压信号, 是一个非常低的电压信号, 并且对噪声敏感。
因此, 将所测量的信号转换成计算机所使用的数据格式之前需要进行放大和数字滤波。
在信号的传输与处理过程之中, 往往需要对信号进行各种运算和变换, 。
LabVIEW 的数字信号处理模板的功能包括六个子VI, 信号产生( Signal Generation) , 数字滤波器( Digital Filters) , 窗函数( Windowing) , 时域( Time Domain) 分析, 频域( Frequency Domain) 分析和测
量( Measurement) 分析, 提供了多种信号分析和处理方法。
振动信号滤波
机械设备的结构复杂, 振动源多, 在不同工况下所对应的振动频率, 都很难准确地确定。
因此, 在提取振动信号的特征信息之前, 首先采用滤波方法对信号进行预处理, 然后再做进一步分析。
LabVIEW 的数字信号处理模板提供了多种信号分析和处理方法。
测试系统中采用无限冲激响应( IIR) 滤波器, 其输出取决于当前及过去的输入信号和过去输出值, 可以很好地保留幅值频率特性。
LabVIEW 中提供了巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、椭圆滤波器和贝叶斯滤波器等, 可以设置用于控制数字滤波器的参数( 滤波器的阶数、截止频率、阻带和带通、脉动量以及阻带衰减) 。
信号的时域分析
从 DAQ 系统中测量的采样信号是信号的时域表示, 从前面板的波形图上显示的是被采样信号的幅值随时间变化的规律, 能够很直观地再现波形的最大值、最小值、峰峰值、均值等。
在信号的时域分析中, 运用Amplitude andLevel Measurements.vi 来完成对输入信号的最大值最小值、峰峰值的检测, 运用Waveform Graph 实现时域波形显示。
信号的频域分析
测试技术中的频谱分析是将指时间域的各种动态信号通过傅里叶变换转换频率域进行分析, 在LabVIEW 中 , 很多谱分析都有相应的快速VI( Express VI) 来处理, 来实现频谱分析、功率谱分析、数据存储以及历史数据装载。
程序的功率谱密度函数调用路径为Function->Signal Processing-> Spectrum Analysis-> PowerSpectrum. vi, 对于一个复杂的功率谱图,有时很难直观看出它的一些特点和变化情况。
如果用倒频谱分析则能突出功率谱图的一些特点和显示振动状态的一些变化,有利于振动信号的分析,尤其是对故障信号的诊断。
然后根据倒频谱分析法的定义, 对Powerpectrum. vi的输出进行傅里叶逆变换, 然后取绝对值, 获得倒频谱图。
运用 LabVIEW 中的信号分析模块可以实时的观察振动信号的时域波形频域波形的变化, 可以准确地判断机器设备的运行状态, 对运行状态起到了监测作用。
3、进度安排
第一周查找资料,了解振动问题及振动信号处理分析的国内外最新进展、方法。
第二周系统总体方案的确定,翻译英文文献
第三周完成开题报告
第四周学习labview编程语言
第五周完成数据对数据的读取,存储程序的编制
第六周编写信号的数字滤波程序
第七周编写信号的时域分析程序
第八周编写信号的频谱分析程序
第九周编写信号的功率谱程序
第十周编写信号的倒谱分析程序
第十一周编写用户界面
第十二周磨煤机齿轮箱建模,计算各传动参数
第十三周利用matlab编写故障测试信号
第十四周程序整体的调试
第十五周完成毕业设计论文初稿
第十六周完成毕业论文,程序的最后修改定稿,准备答辩
4、指导教师意见
指导教师签名:
年月日
注:1.开题报告应根据教师下发的毕业设计(论文)任务书,在教师的指导下由学生独立撰写,在毕业设计开始后三周内完成。
2.“设计的目的及意义”至少800字,“基本内容和技术方案”至少400字。
进度安排应尽可能详细。
3.指导教师意见:学生的调研是否充分?基本内容和技术方案是否已明确?是否已经具备开始设计(论文)的条件?能否达到预期的目标?是否同意进入设计(论文)阶段。