基于系统辨识算法的齿轮传动动态性能研究

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性能的研究,通过研究齿轮箱中直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的关系,建立了系统辨识差分方程模型。此模型能够比较准确地描述齿轮传动系统的动态特性,为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的建模方法,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用。     

一种研究齿轮传动动态性能的新方法

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能 ,通过系统辨识算法 ,建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型 ,此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。为齿轮传动系统的动态性能研究提供了一种新的研究方法     

基于系统辩识算法的齿轮传动动态性能研究

将系统辩识方法正确地应用于实际工郊下齿轮传动动态性能的研究，通过研究齿轮箱中直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪块之间的关系，建立了系统辨识差分方程模型。此模型能够比较准确地描述齿轮传动系统的动态特性，有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广实用。     

基于MASTA仿真的承载传动误差对弧齿锥齿轮振动特性的影响分析

为提高弧齿锥齿轮传动系统的平稳性,研究了不同承载传动误差下齿轮振动特性的变化规律.以MASTA软件为工具,建立了弧齿锥齿轮传动系统的有限元模型,通过改变从动轮负载得到了不同的承载传动误差;以振动加速度瀑布图、振动加速度幅频谱以及噪声曲线图为对象,对比分析了不同负载下的齿轮振动特性.结果表明,当承载传动误差波动减小时,齿轮的振动噪声都会出现降低的趋势.分析结果为提高齿轮传动系统的平稳性提供了可靠依据.     

齿面摩擦和啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性的影响研究

针对双渐开线齿轮传动动态特性问题,通过建立双渐开线齿轮的有限元模型,综合考虑齿面摩擦与齿轮啮合刚度二因素,对双渐开线齿轮传动系统进行了有限元模态分析,运用响应曲面法研究了齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮振动变形和模态频率的影响;选取不同模态阶数对双渐开线齿轮传动系统进行了动态特性研究,分析了不同模态阶数下双渐开线齿轮的振动变形与模态频率变化状况。研究结果表明,随着齿面摩擦因数与齿轮啮合刚度的增加,不同模态阶数下双渐开线齿轮传动系统各阶振动变形与模态频率均显著增加,齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性有一定影响,在对齿轮传动系统进行动态特性研究时,必须对齿面摩擦与齿轮啮合刚度进行充分考虑。     

齿轮修形的优化设计与试验研究

通过对齿轮传动动态性能进行仿真研究,以一对直齿圆柱齿轮传动为例,研究了直线修形、抛物线修形和正弦修形,并优化设计了该齿轮传动取优动态性能时的齿廓修形曲线。通过比较修形齿轮和标准渐开线齿轮实测的振动加速度和噪声,证明了本优化修形设计方法对提高齿轮传动动态性能的突出效用。     

基于动态传动误差的齿廓修形直齿轮动态特性分析

建立了含齿廓修形的单级直齿轮传动系统的非线性动态分析模型,该模型包含直齿轮的时变啮合刚度、轮齿侧隙、静态传动误差和陀螺力等因素,并基于非线性振动理论,利用动力学方程数值解析方法求解了直齿轮传动系统的动态传动误差,对比分析了有无齿廓修形对齿轮传动系统动态传动误差的影响。同时构建了动态传动误差测量系统,进行动态传动误差测试。通过将理论计算结果和试验分析结果对比,得到结论:对直齿轮进行合适的齿廓修形可以减小系统的动态传动误差,改善齿轮传动系统的动态性能。     

基于系统辨识算法的齿轮轮齿优化修形研究

基于系统辨识技术研究了直齿圆柱齿轮的动态性能 ,研究结果与齿轮传动动态性能的试验测试结果一致。根据齿轮传动噪声和圆周振动加速度的关系 ,对齿轮轮齿的修形曲线进行了优化设计 ,修形的效果在特制的齿轮传动试验台上得到了验证。     

基于齿背接触刚度的高速斜齿轮瞬态振动特性

为了分析基于齿背接触刚度的高速斜齿轮瞬态振动放大特性,针对高转速瞬态工况下斜齿轮齿面啮合-脱啮-齿背接触的齿面实际承载接触状态,建立了同时考虑啮合时间与齿面振动位移耦合机理的斜齿轮动态啮合刚度。在细化考虑齿背啮合机理、基于齿背实际啮合刚度的模型基础上,进一步建立斜齿轮啮合型瞬态振动模型,并在此基础上展开不同齿侧间隙以及齿背接触对系统瞬态振动特性影响分析研究。搭建封闭功率流式斜齿轮瞬态扭转振动测试试验台,对基于齿背接触刚度的斜齿轮瞬态振动特性进行了验证。该研究具有较好的理论研究意义,有利于斜齿轮传动系统在航空传动、新能源传动系统上的应用推广,进一步提升高转速齿轮系统的瞬态振动噪声品质。     

高速直齿锥齿轮传动误差测试及动态性能分析

以某直齿轮-锥齿轮二级传动系统为对象,研究系统中的直齿锥齿轮动态传动误差测量、动态传动误差与齿轮传动振动之间的关系。构建直齿锥齿轮传动高速动态传动误差测试系统,研究得到高速情况下的相关测量技术,测得高速直齿锥齿轮传动动态传动误差曲线。采用滤波、频谱分析等信号处理方法分析测量的动态传动误差数据,得到高速直齿锥齿轮传动动态性能参数,与箱体对应部位测得的振动信号数据进行对比。研究结果表明,直齿锥齿轮的动态传动误差以轴频分量为主;直齿锥齿轮传动误差低频分量随转速变化大;动态传动误差与齿轮支撑轴承处的振动加速度在反映齿轮的动态特征时具有一致性。     

直齿锥齿轮齿廓修形

根据啮合刚度和噪声之间的关系,以修形减振降噪为目的,用旋转渐开线曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形.以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡.静态计算结果表明,直齿锥齿轮齿廓长修形具有较好的减振效果.直齿锥齿轮采用冷精锻进行齿廓修形,显著地降低了成本,这为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和设计提供了一种新的研究方法.     

齿轮传动正弦曲线修形的优化与试验研究

本文以一对直齿圆柱齿轮为研究对象,设计了齿轮动态性能最优时的齿廓修形曲线,并在齿轮动态效应试验台上进行实验。通过比较修形齿轮和标准渐开线齿轮的振动加速度和噪声,证明了本优化修形方法在提高齿轮传动动态性能设计中的突出效用。     

Dynamic optimization of spur gears

This paper presents a global optimization method focused on gear vibration reduction by means of profile modifications. A nonlinear dynamic model is used to study the vibration behavior; such model is validated using data available in literature. The optimization method considers different regimes and torque levels; the objective function can be the static transmission error or the maximum amplitude of the gear vibration in terms of dynamic transmission error. The procedure finds the optimal profile modification that reduces the vibrations over a wide range of operating conditions. In order to reduce the computational cost, a Random-Simplex optimization algorithm is developed; the optimum reliability is estimated using a Monte Carlo simulation. The approach shows good performances for the computational efficiency as well as the reliability of results. Finally, an application to High Contact Ratio (HCR) gears is presented and an extremely good performance is obtained by combining optimization procedures and HCR properties.     

齿轮传动振动噪声试验系统研制

介绍了齿轮传动装置测试试验系统的总体设计及功能实现,研制功率开放试验台进行齿轮传动系统的振动噪声及效率等试验测试.利用动态分析软件及频谱分析技术对测试数据进行分析,为齿轮传动振动噪声源提供识别依据,并对齿轮传动装置综合性能进行客观评价;形成齿轮传动装置振动噪声测试的分析流程.通过实例应用验证,论证了在所研制的试验台上进...     

Statistical modification analysis of helical planetary gears based on response surface method and Monte Carlo simulation

Tooth modification technique is widely used in gear industry to improve the meshing performance of gearings. However, few of the present studies on tooth modification considers the influence of inevitable random errors on gear modification effects. In order to investigate the uncertainties of tooth modification amount variations on system's dynamic behaviors of a helical planetary gears, an analytical dynamic model including tooth modification parameters is proposed to carry out a deterministic analysis on the dynamics of a helical planetary gear. The dynamic meshing forces as well as the dynamic transmission errors of the sun-planet 1 gear pair with and without tooth modifications are computed and compared to show the effectiveness of tooth modifications on gear dynamics enhancement. By using response surface method, a fitted regression model for the dynamic transmission error(DTE) fluctuations is established to quantify the relationship between modification amounts and DTE fluctuations. By shifting the inevitable random errors arousing from manufacturing and installing process to tooth modification amount variations, a statistical tooth modification model is developed and a methodology combining Monte Carlo simulation and response surface method is presented for uncertainty analysis of tooth modifications. The uncertainly analysis reveals that the system's dynamic behaviors do not obey the normal distribution rule even though the design variables are normally distributed. In addition, a deterministic modification amount will not definitely achieve an optimal result for both static and dynamic transmission error fluctuation reduction simultaneously.     

发动机总成中初级齿轮传动异响的理论与试验研究

从轻骑集团某型号发动机总成中的异响入手 ,研究了初级齿轮传动的动态性能 ,分析了初级齿轮传动动态性能对发动机总成异响的影响规律 ;通过改变齿轮传动的结构参数和进行齿轮齿廓修形 ,提高了初级齿轮传动的动态性能 ,降低了发动机异响率 ,提高了发动机质量 ,增强了轻骑摩托车的市场竞争力。     

齿轮传动动态性能的优化设计--最优修形曲线的确定

在进行齿轮传动动态性能仿真研究的基础上,研究了直线修形、抛物线修形和正弦修形,并进行了优化设计。通过实例计算,得出了一些有实际应用价值的结论。