圆弧齿轮等温弹流润滑的多重网格数值分析

根据圆弧齿轮啮合原理建立单圆弧齿轮等效线接触弹流润滑模型,利用多重网格法求解其等温弹性流体动力润滑的数值解,分析不同参数变量对润滑油膜压力和膜厚的影响。结果表明:齿轮转速、模数、传动比、压力角、润滑油黏度越大,则齿轮的油膜压力越小,油膜越厚,因此在保证齿轮传动要求的前提下,可适当增大齿轮的压力角和模数等几何参数;齿轮螺旋角增大,油膜厚度会减小,因此螺旋角的取值应在一个合理的范围内;采用多重网格法计算所得的油膜压力和油膜厚度分布都符合典型的弹流理论,且比以前的研究结果更能接近实际情况。     

准端面双圆弧齿轮的接触应力分析

对准端面双圆弧齿轮、端面双圆弧齿轮及法面双圆弧齿轮的接触应力进行了分析比较,同时对准端面双圆弧齿轮不同的设定螺旋角β0取不同齿轮螺旋角β时的接触应力进行了分析,分析表明准端面双圆弧齿轮在加工工艺和接触强度方面有较大的优势。     

准端面双圆弧齿轮螺旋角误差对齿轮传动的影响分析

阐述了法面圆弧齿轮、端面圆弧齿轮及准端面圆弧齿轮之间的差异,并说明了准端面圆弧齿轮的优越性;计算得到了由螺旋角误差引起的准端面圆弧齿轮传动误差的关系表达式,由转角引起的传动误差波动是影响齿轮动态传动特性的主要因素。     

双圆弧齿轮轮齿弯曲应力计算

本文利用三维有限元法,据GB12759—91型双圆弧齿轮轮齿的齿根和齿腰弯曲应力沿齿向分布、螺旋角β大小和接触迹线偏差△J,对双圆弧齿轮齿根和齿腰弯曲应力大小的影响等进行了较全面的计算分析。在此基础上,归纳得出双圆弧齿轮轮齿锐角端螺旋角应力影响系数K_(Fβ)、K_(Yβ)和齿端应力增加系数K_(FE)、K_(YE)以及接触迹线偏移的应力影响系数。     

基于MATLAB的双圆弧齿轮传动模糊可靠性优化设计

将GB/T12759-1991型双圆弧齿轮作为分析对象,运用模糊数学理论和可靠性优化设计方法,考虑圆弧齿轮传动中许用应力的随机性和模糊性,以圆弧齿轮传动中弯曲强度和接触强度的模糊可靠度以及齿轮的模数、齿数、螺旋角、纵向重合度等为约束条件,以一对圆弧齿轮体积最小为优化目标,建立了双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计数学模型,并给出实际算例,结果表明,用模糊可靠性优化设计方法进行圆弧齿轮设计具有更好的合理性。     

双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计

以圆弧齿轮传动的小齿轮齿数、法面模数、螺旋角及齿宽的均值为设计变量 ,考虑影响齿轮传动种种因素的随机性、模糊性 ,以两圆弧齿轮的体积和最小为目标函数 ,应用模糊设计理论和可靠性设计理论 ,建立了双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计的数学模型 ,并附有应用实例。     

双圆弧齿轮的加工与检测

双圆弧齿轮对制造误差很敏感,尤其对中心距、切齿深度和螺旋角的要求较高,根据以上特点,加工工艺就要注意与渐开线齿轮相区别,根据设计要求,我们采用的是调质—精滚工艺,以达到圆弧齿轮的传动精度。     

轴线平行度误差对双圆弧齿轮传动误差的影响分析

应用圆弧齿轮的啮合原理,研究了双圆弧齿轮传动的轴线平行度误差和其传动误差之间的关系,据此分析了不同方向的轴线平行度误差、螺旋角等对其传动误差的影响情况。     

91型双圆弧齿轮凸弧单点啮合变形的有限元分析

本文介绍了用有限单元法计算９１型双圆弧齿轮凸弧单点啮合变形的方法。通过分析发现，齿轮的模数、螺旋角及齿轮材料的弹性模量是影响其受力后变形的主要因素。在数值计算的基础上，本文回归了计算圆弧齿轮凸弧单点啮合变形的公式。这有助于双圆弧齿轮的变形和振动分析。     

六圆弧齿廓螺旋齿轮及其啮合特性北大核心

提出了一种新齿廓螺旋齿轮,称为六圆弧齿廓齿轮。与双圆弧螺旋齿轮单侧齿廓的两个工作圆弧相比,该齿轮单侧齿廓有六个工作圆弧,其中三个凸圆弧位于节线以上,三个凹圆弧位于节线以下,每两段工作圆弧之间都通过过渡圆弧连接。通过计算同一齿廓上六个啮合点之间的轴向距离,推导出了六圆弧螺旋齿轮的多点啮合系数、多对齿啮合系数以及合理齿宽的选择等,为后续六圆弧螺旋齿轮啮合特性的计算提供了方便。     

变位斜齿轮的热弹流润滑数值分析

运用斜齿轮有限长线接触数学模型,对渐开线变位斜齿轮进行热弹流润滑数值分析;分析正变位、负变位、等变位3种变位系数下斜齿轮的热弹流润滑状态,计算不同变位系数下斜齿轮的油膜压力、膜厚及温升,并与标准斜齿轮传动计算结果进行比较。结果表明:热弹流润滑条件下,斜齿轮的变位对油膜压力影响不大,对膜厚有较大的影响;变位斜齿轮正传动时,随变位系数的增大,压力减小,膜厚增大;沿最长接触线时,与标准斜齿轮的传动相比,变位斜齿轮正变位系数下压力最小、膜厚最大、温度最低,因此,选择正变位系数更有利于斜齿轮的润滑。     

以润滑为中心的齿轮减速器的摩擦学设计

减速器普遍存在着体积大、重量大,因润滑不良而提前失效,或者传动比大而造成机械效率过低的问题.以弹l生流体动压润滑为基础,分析了大功率二级展开式硬齿面(ZLY)斜齿圆柱齿轮减速器中齿轮的润滑状态,综合考虑齿轮和滚动轴承的润滑,箱体的密封,建立了合理的减速器的摩擦学系统框图.     

斜齿轮渐进性磨损对齿轮振动特性的影响分析

目前,研究磨损对齿轮动力学特性的影响大多采用传统的Archard磨损模型,并未考虑齿轮的润滑特性,且主要研究对象多为直齿轮。为了弥补斜齿轮研究方面的不足,数值模拟了混合弹流润滑状态下斜齿轮的磨损过程,建立了一个8自由度斜齿轮动力学模型,研究齿面磨损对斜齿轮动态特性的影响。在斜齿轮试验台上进行了齿轮疲劳试验,对数值仿真结果进行验证。结果表明,齿面磨损主要发生在靠近齿根和齿顶部分,且由于齿根处较高的滑滚比导致其磨损更加严重。根据齿轮啮合频率及其谐波幅值的变化可知,磨损导致齿轮的振动增加。试验分析与数值仿真有较好的一致性,说明该研究可以为斜齿轮磨损的预测和故障诊断提供可靠的理论依据。     

基于摩擦学的二级展开式圆柱齿轮减速器的优化设计

从摩擦学角度出发,以两个大齿轮的最佳润滑条件和中间轴上的转动摩擦最小为多目标函数,为减少齿轮的磨损,在约束条件中考虑了弹性流体动压润滑的影响,然后采用复合形法对二级展开式圆柱齿轮减速器进行了优化,并得出较理想的优化结果。     

基于CFD方法的高线速度齿轮最优喷嘴布置角度设计

齿轮喷油润滑系统润滑效率与喷嘴布置角度、喷油速度等参数有关,但目前的喷嘴布置角度多数采用经验设计,缺乏精确性且时间成本高。针对高线速度齿轮的喷油润滑问题,基于CFD（计算流体力学）方法建立高线速度直齿轮的喷油润滑流体计算模型,对喷油润滑中齿轮旋转产生的气流干涉问题进行分析;通过流场流线图确定最优喷嘴角度:绕入啮合区气流与齿面首个接触点向小齿轮的偏转角度,并研究齿轮传动比和转速等参数对喷嘴角度布置的影响。结果表明：齿轮旋转产生的气流干涉会形成进入啮合区的气流,沿该气流方向布置喷嘴角度相比传统布置方式润滑效率提升了24.4%,齿轮周围气流流动状况和最优喷嘴角度只与齿轮几何结构有关,与工况参数设置无关。     

核电循环泵行星齿轮热弹流润滑研究

核电齿轮箱的良好润滑性能是核电循环泵可靠运行的重要保障,充分考虑齿面形貌和齿廓修形等因素对内/外啮合齿轮副的影响是准确评估其润滑特性的前提。建立典型工况下核电循环泵行星传动系统斜齿轮热弹流润滑模型,首先将斜齿轮副的啮合状态几何等效为圆锥滚子的接触问题,然后考虑斜齿轮接触变形和齿廓偏差,计算得到内/外啮合齿轮副接触区域不同位置的油膜厚度、承载压力、摩擦应力和闪温等参数。考虑齿面磨合作用,采用移动平均滤波方法对未经磨合的初始形貌进行光滑处理,分析了齿面形貌对润滑行为的影响,最后采取齿廓修形改善润滑特性。结果表明：粗糙度和齿廓修形均会对润滑特性产生明显的影响,齿面粗糙形貌会造成油膜厚度减小,进而影响其润滑特性,弱化润滑油膜的承载能力;通过齿廓修形可以改善齿轮啮合边界处的几何过渡,降低该区域的应力集中和表面温度,从而明显改善啮合线终端的润滑状态。     

斜齿圆柱齿轮的弹流润滑模型及油膜厚度研究

本文研究了斜齿圆柱齿轮的弹流润滑问题。通过分析斜齿圆柱齿轮的啮合原理及特点,提出以有限宽线接触正反圆锥滚子作为其物理模型,导出了正反圆锥滚子线接触下的油膜间隙方程,这一结论已在该问题的弹流润滑数值计算中得到了令人满意的应用。本文开展的工作对斜齿圆柱齿轮的弹流研究提供了一种有效的理论分析方法。     

用动态电压法判断斜齿轮润滑状态的实验研究

本文针对斜齿圆柱齿轮的啮合特点，沿齿面接触线方向设置传感器，在GZ150型可调速调载封闭功率流高速齿轮实验台上，对斜齿圆柱齿轮多种工况条件下的齿面润滑状态进行了动态跟踪监测，并且分析了转速及载荷对润滑状态的影响。     

Optimal design for an end face engagement worm gear with multiple worm-wheel meshing

To solve the problem for lacking a special mechanical transmission that could provide multiple outputs with high transmission efficiency and good lubrication in the modern industrial, a novel worm gear, named end face engagement worm gear, with multiple worm-wheel meshing is proposed for the first time. The essential parameters for the worm gear are optimized to enhance lubrication and meshing properties. Moreover, analysis of variance(ANOVA) is applied to determine the optimum levels and to determine the influence of parameters. The ANOVA results show that the novel end face engagement worm gear with multiple worm wheels provides high lubrication(the lubrication angle is more than 89°) and meshing performance(the induce normal curvature is less than 0.0002 mm~(-1)). The interaction between center distance and roller slant distance most strongly influences the lubrication angle(contributed 51.6%), followed by the parameters of center distance(contributed 25.0%), roller slant distance(contributed 16.4%), tooth angle of gear, gear ratio, and roller radius. In addition, roller radius most strongly influences the induced normal curvature(contributed 39.4%), followed by roller slant distance(contributed 15.2%), tooth angle of the gear(contributed 9.0%), center distance, and gear ratio. The proposed worm gear helps to enrich the no-backlash high precision worm drive and the optimal design method can provide a useful reference on performance improvement of other worm gear.     

新形蜗杆砂轮无轴向进给磨削圆柱齿轮技术原理

在分析空间相错轴螺旋齿轮传动实现瞬时线接触共轭的条件与方法基础上,新建立了一种齿面直线接触的蜗杆传动方式。提出了以这种蜗杆为砂轮实现无轴向进给磨削圆柱齿轮的原理与方法。论述了运用这种蜗杆原理的双蜗杆磨轮磨削圆柱齿轮的结构实现、磨削进给的实现方法等,并推导了磨削速度计算公式。这种磨削加工方法结构简单、无需轴向进给、相对滑动速度大、效率高,可以用于大批量生产中齿轮的磨削加工或者珩磨加工。