基于齿轮微观修形的行星减速器减振降噪研究

为改善某工厂的全自动攻丝机用行星齿轮减速器的振动噪声问题,并提升攻丝机的攻丝精度和使用寿命,对全自动攻丝机用减速器进行传动接触斑点试验,并利用Romax软件对减速器进行仿真,试验与仿真分析结果显示啮合齿轮副存在明显偏载问题。针对上述分析,提出基于遗传算法的齿向修形、渐开线修形及齿廓修形等复合齿轮微观修形优化方案;对修形优化后减速器重新建模仿真,并搭建行星齿轮减速器振动、噪声检测试验台,对修形前后减速器样机进行试验测试。结果表明：修形后减速器啮合时的偏载问题得到明显改善,齿面峰值载荷降低11.75%,最大接触应力降低29.62%,传动误差降低35.71%,减速器整体的振动噪声显著降低。     

轿车圆锥齿轮闭式冷精锻凹模的优化设计

轿车差速器齿轮是轿车中的关键部件之一,采用闭式冷精锻可以得到器齿形部分可直接装车使用的高精度的齿轮,但是由于齿轮材料强度高,变形抗力非常大,模具要承受非常大的应力,特别是齿顶部位应力集中非常厉害,容易引起齿顶的压塌与断裂.以精锻圆锥齿轮凹模为研究对象,通过成形过程中的受力分析,有限元模拟计算以及实验研究,比较了两种凹模结构的受力状况,特别是齿顶的应力状态,提出了合理的闭式冷精锻凹模结构,提高了模具寿命.     

盾构机主轴承内啮合齿轮修形优化设计

齿轮修形是降低轮齿啮入、啮出时冲击,降低齿轮副齿面应力峰值,缓解应力沿齿宽分布不均现象,使得传动平稳性提高的重要手段。结合盾构机实际工作载荷,基于KISSsoft对盾构机主轴承齿轮进行齿廓、齿向修形优化研究,针对单因素齿廓修形、单因素齿向修形、综合修形方案进行横向对比,通过对齿轮进行接触性能分析,对比修形前、后的传动误差幅值、赫兹接触应力在齿宽方向分布情况以及最大齿根弯曲应力。通过Ansys Workbench软件对未修形和确定的最优修形方案进行有限元仿真,验证其振动加速度和动态啮合应力优化程度。结果证明,采用适当的修形方案可以减小齿轮传动误差幅值,避免了轮齿啮入时出现载荷突变的情况,并且优化了齿面偏载的情况,进而使得齿轮啮合传动性能得到了提高,传动更加稳定。     

基于齿廓修形的齿轮箱行星轮系优化设计

以某船用齿轮箱为研究对象,利用Romax建立了齿轮箱行星轮系模型,通过对齿轮进行修形的优化研究以提高齿轮传动的平稳性及其使用寿命。结合齿轮修形理论,确定了对太阳轮做齿顶渐开线修形、太阳轮及行星轮做鼓形修形、太阳轮做齿端倒坡修形的综合修形方案。不同于传统的经验公式法来确定修形量,文章以传递误差、单位长度载荷分布及闪温为指标得到了修形量对行星轮系进行修形。通过对比分析修形优化前后的齿轮传动性能,修形后行星轮系的可靠性和使用寿命均得到了提高,振动和噪声问题也得到了改善。     

8000kN闭式冷精锻设备及模具的研制与应用

在分析了国内外现有闭式冷精锻装备的优缺点的基础上,开发研制了数控精锻液压机和液压传动凹模模具装置,构成闭式冷精锻设备,实现了圆锥齿轮等轿车关键零件的精密模锻生产.实践表明,设备运行稳定,工作可靠,投资少,见效快,具有重要的推广应用价值.     

基于齿面拓扑修形的驱动桥主减齿轮啸叫分析与优化

针对某轻型客车在减速滑行阶段出现的驱动桥齿轮啸叫问题,提出一种齿面拓扑修形方法来优化驱动桥齿轮啸叫噪声。利用LMS Test.Lab设备进行路试测试,识别出噪声源来自驱动后桥主减齿轮的啮合振动。对主减齿轮当前齿面接触性能进行分析,在此基础上,提出采用齿面拓扑修形方法对当前齿面接触区和传动误差进行修正。对修形前后的齿面加载啮合性能和NVH仿真曲线进行对比分析,仿真结果表明:修形后齿轮啮合性能和NVH性能都得到了提升。对修形前后的主减齿轮进行了路试测试实验,实验结果表明:齿面修形后齿轮啸叫问题得到了明显改善。     

考虑啮合错位的斜齿轮复合修形优化研究

为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触计算模型,以齿面载荷分布、传递误差、啮合冲击等性能指标为评价依据,进行了“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”的复合修形。结果表明：基于多目标的“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”复合修形能有效改善因啮合错位造成的齿向偏载,且在降低传动误差峰峰值和改善啮合冲击方面显著优于单一的螺旋角修形,能较全面地改善斜齿轮的啮合质量。     

带运动可控式凹模的直齿轮精锻成形研究

为了改善直齿圆柱齿轮冷精锻成形时齿形上下角部充填情况,本文在对精锻成形阻力分析的基础上,提出了一种新的齿形凹模运动可控的直齿圆柱齿形精锻成形装置,通过弹性元件和定位销实现了精锻成形过程中齿形凹模不动、齿形凹模随冲头一起运动、齿形凹模先不动而后再运动以及齿形凹模先运动而后不动等多种运动方式。有限元模拟和实验研究表明:通过控制齿形凹模的运动方式,形成齿形凹模对成形角部充填的积极摩擦,有利于促进齿腔角部充填。     

圆柱斜齿轮精锻成形数值模拟与试验研究

为探索圆柱斜齿轮精锻成形的新工艺,针对某一参数的圆柱斜齿轮,采用浮动凹模的工艺方案,对其进行数值模拟与物理试验。分析不同压下量下,斜齿轮的成形效果和脱模过程中的速度场、等效应变场,并与传统的闭式挤压成形进行对比。结果表明,圆柱斜齿轮采用浮动凹模的成形工艺较采用传统工艺,载荷下降约30%,脱模时,锻件齿形在模腔内沿螺旋方向做刚性平移运动,齿形几乎不产生塑性变形。为进一步研究圆柱斜齿轮精锻成形工艺提供了参考。     

行星齿轮精锻工艺分析与试验研究

根据齿轮精度检验的指标,提出了精度控制需要注意的问题,并针对每个问题提出解决办法。在系统分析热精锻和冷锻成形过程中齿形、齿面、弹性变形及模具寿命等问题的基础上,确定了热精锻-冷精整工艺流程,完成了精锻件及热精锻模的设计。对不同坯料尺寸和镦粗比的热精锻工艺过程进行了试验研究,分析了坯料和镦粗比对齿形充满的影响。研究结果表明,采用直径小于分锥角小端直径的坯料,选定镦粗比1．5进行热锻成形,锻造的热精锻齿轮齿形、齿顶充满效果较好,冷精整后的齿形饱满准确,在对氧化铁皮进行彻底清理后,锻件表面质量良好。