齿轮传动转子系统弯扭耦合振动研究

为分析齿轮传动复杂轴系的振动问题,根据有限元法和拉格朗日法,考虑陀螺效应、油膜支承等因素,得到了转子-轴承系统的弯扭耦合振动模型;在此基础上,根据齿轮副运动过程中啮合刚度和啮合阻尼的变化,得到了齿轮副系统的弯扭耦合振动模型。然后,根据齿轮副的实际排列方式,引入方位角,使得转子模型与齿轮副模型坐标统一化,并将其耦合到一起,得到了更加接近实际的齿轮转子模型,并且计算了其临界转速和振型。研究结果表明,耦合后转子的临界转速低于单转子的临界转速,齿轮传动对转子轴系振动有着明显影响。     

不同自由度耦合斜齿轮转子系统的振动特性

以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统为研究对象,考虑静态传递误差和齿轮几何偏心等因素的影响,建立了全自由度通用齿轮啮合动力学模型。将其与转子系统有限元模型进行耦合,建立了平行轴系齿轮转子系统有限元模型。转子系统采用梁单元模拟,齿轮之间的啮合通过啮合刚度矩阵和阻尼矩阵模拟,并分析了不同自由度耦合下系统的固有特性和振动响应特性。研究结果表明,考虑弯扭耦合和弯扭轴摆耦合会产生较多的弯扭耦合频率,响应计算结果出现的峰值点均对应系统的固有频率,而考虑弯扭轴摆耦合可以更好地表征系统的不同自由度的耦合振动情况。此研究结果可为齿轮耦合转子系统设计提供参考。     

多转子系统弯扭耦合振动分析的整体传递矩阵法

介绍了多转子系统弯扭耦合振动分析的整体传递矩阵法,推导了考虑弯扭耦合的齿轮耦合单元的传递矩阵,将整体传递矩阵法推广、应用于包含齿轮啮合效应的齿轮传动转子多轴系统弯扭耦合振动的动力计算问题中。采用整体传递矩阵法对具有齿轮啮合的多转子相互耦合系统的临界转速进行了计算。计算结果表明,这是一种精确度高,简便实用的方法,适于工程技术人员在微机上应用。     

Jeffcott裂纹转子弯扭耦合振动特性分析

以重力决定的开闭裂纹模型为研究对象，导出了固定坐标系下该模型的刚度扭阵，建立了裂纹转子弯扭耦合振动微分方程，并对转子裂纹的升速瞬态响应和影响因素进行了计算机仿真研究。结果表明：升速过程中，弯振存在1／3阶和1／2阶亚谐共振现象，扭振出现1／2阶亚谐共振；在弯扭左耦合区，出现弯扭耦合共振；在亚临界转速区，存在1X，2X和3X等倍频分量的弯振和扭振；影响弯扭耦合振动特性的因素很多，包括裂纹刚度、裂纹夹角、质量偏心和阻尼等。     

车辆动力传动系统弯扭耦合振动模型的建立及复模态分析

以某履带车辆的多轴齿轮动力传动系统为研究对象,按照一定的简化原则建立多自由度的弯扭耦合振动力学模型,并针对弯扭耦合振动力学模型的特点,利用有限元理论与数学模型的相结合,在ANSYS中建立考虑齿轮的啮合刚度和啮合阻尼,以及轴承的支承刚度和油膜阻尼的有限元模型,对有限元模型进行有阻尼的复模态计算,并对弯扭耦合振动特性进行分析.探讨耦合模态中的振动形式以及模态参与因子和有效质量,研究齿轮时变啮合刚度和啮合阻尼对多轴齿轮动力传动系统弯扭耦合振动模态的影响情况.对齿轮传动系统进行弯扭耦合振动台架试验,将试验数据与仿真计算结果进行对比,验证了有限元模型的正确性,为进一步的动力学分析奠定了基础.     

转子临界转速的试验－解析法

实际的转子由于力学模型的建立，诸如支承刚度等的确定存在一些困难，因此单纯依据计算或试验难以精确地确定临界转速。本文采用试验－解析法确定某试验转子的一阶临界转速，并采用传递矩阵法计算转子的各阶纯弯曲临界转速和弯、扭耦合临界转速，以及各阶临界转速的位能分配。     

转子临界转速的试验—解析法

实际的转子由于力学模型的建立，诸如支承刚度等的确定存在一些困难，因此单纯依据计算或试验难以精确地确定临界转速。本文采用试验－解析法确定某试验转子的一阶临界转速，并采用传递矩阵法计算转子的各阶纯弯曲临界转速和弯、扭耦合临界转速，以及各阶临界转速的位能分配。     

齿轮刚度及制造误差对多平行轴转子系统动力学性能的影响

分析了具有斜齿圆柱齿轮传动的多平行轴转子系统，在统一的坐标系下，建立了系统的动力学模型，考虑了系统的弯扭耦合、陀螺力矩及滑动轴承的支承刚度和阻尼。计算了系统的固有频率、动态响应及幅频特性，重点分析了齿轮的刚度、阻尼和制造误差对多平行轴转子系统动力学性能的影响     

裂纹转子弯扭耦合振动瞬态分析

针对两端刚性支承的Jeffcott转子，导出了固定坐标系中裂纹轴的剐度矩阵，建立了裂纹转子的弯扭耦合振动非线性微分方程。通过数值仿真手段，着重分析了转子升速过程中弯振和扭振的瀑布图、Bode图以及加速度的影响。研究表明，升速过程中，弯振和扭振都出现了1／2阶和1／3阶亚谐共振现象，它们的1X，2X和3X分量共振峰对应转速下的相位角有180。的突变，且在除各分量峰值转速外的其他转速处（如ω0，1／2ω0和1／3ω0）相位角也有一定的波动。弯振响应分别在1／3ω0，1／2ω0，ω0，3／2ω0，2ω0和左右弯扭耦合区处出现共振峰值，而扭振响应则在ωt0和左右弯扭耦合区处出现峰值。有无裂纹情况下的弯振和扭振受加速度的影响大致相同，但在相同加速度下，裂纹转子较无裂纹转子的临界峰值更大，对应的临界转速则更小。     

齿轮-转子系统的振动特性分析

根据转子动力学和齿轮啮合的基本原理,建立了考虑陀螺力矩的齿轮转子系统的动力学模型,以此求得齿轮转子啮合刚度矩阵和阻尼矩阵。探讨了啮合刚度、支承刚度对系统固有频率以及系统稳定性的影响。结果表明齿轮的啮合刚度对弯曲振动以及弯扭耦合振动固有频率的影响不大,而当啮合刚度介于2×105~2×108之间时,对弯扭耦合振动的相对稳定性却有较大的影响;另增大支承刚度,固有频率相应提高;减小跨距可以提高系统的稳定性。分析结果对工程应用具有重要的意义。     

CAPP面向对象知识库管理系统的设计与实现

知识库是 CAPP系统的核心。本文采用面向对象方法对工艺知识进行表示与组织 ,在此基础上设计开发了 CAPP面向对象知识库管理系统 (OO- CAPP-KBMS) ,并对面向对象知识库管理系统的体系结构、设计与实现方法及所采用的一些关键技术作以介绍     

面向产品的CAPP方法论及其智能化概念体系

提出并论述面向产品的ＣＡＰＰ方法论,建立面向产品的ＣＡＰＰ智能化概念体系,并分析讨论面向产品的ＣＡＰＰ智能化关键技术,实践表明,以面向产品的ＣＡＰＰ方法论为指导,形成基于知识库的智能化交互式ＣＡＰＰ系统框架,才能真正理顺先进性与实用性、普及与提高等各方面的关系,满足企业对ＣＡＰ广泛应用与集成的需求。     

CAPP专家系统中工艺决策的实现

结合杭州叉车总厂ＨＣ－ＣＡＰＰ工程应用项目,构造了一种基于知识推理的创成式ＣＡＰＰ专家系统模型。原型系统中,工艺设计、机床选择、刀具选择、夹具等知识库的管理独立于推理机,不仅为知识库管理、推理机改进、零件特征排序、知识库系统移植等提供方便,而且系统采用ＲＤＢ（关系型数据库管理）技术、ＯＤＢＣ（开放式数据库互连）技术,为ＣＡＰＰ、ＣＡＤ、ＮＣＰ（数控编程）子系统内部不同模式数据交换提供接口。     

基于Web的智能CAPP系统的研究

从CAPP系统结构研究出发，利用特征技术，建立便于知识处理和规则学习的模糊神经网络工艺知识表达与生成模型，实现了CAPP系统结构的可迭加性和方法与数据的分离。应用特征技术表示产品的几何信息和工艺信息，实现了零件特征级工艺知识和工艺规程的组合与重用。在此基础上，采用异地分布式结构，便于网络模式下CAPP功能的实现，使CAPP能满足网络环境下快捷有效的信息传输和资源利用，是基于Web的CAPP系统有利于智能化与通用化实现的结构模式。给出了应用实例。     

基于PDM系统的CAPP集成技术的研究

探讨了PDM与CAPP在产品结构管理、用户信息管理、工艺设计管理、工艺审批管理、数据存储管理等5个方面的系统集成问题。系统集成采用以单一产品数据为核心,以功能集成和数据集成为基础的集成方式,以PDM作为系统集成的平台,CAPP作为工艺文件编制和工艺数据操作的运行环境,不仅保持了数据和用户操作上的一致性,还保留了PDM和CAPP系统各自强大的专业功能,是一种实现简单但集成度较高的集成。     

基于事物特性表的工艺变型设计系统研究

为提高计算机辅助工艺设计(CAPP)系统的工艺适应性,增强产品工艺变型设计的能力,提出了一种基于事物特性表(SML)的CAPP系统设计方法.根据事物特性表原理及主文档技术,介绍了一种面向工艺重用的CAPP系统构建方法及相关使能技术,并采用本体技术,构建了CAPP领域信息层次结构模型.据此设计了一种PDM框架下,面向工艺变型设计的系统体系结构,以满足用户工艺定制的市场需求.最后给出了面向工业汽轮机转子加工工艺变型设科的系统开发实例.     

现代CAPP技术及其发展研究

企业信息化工程推动了CAPP技术的发展和应用，本文通过CAPP的发展过程、信息技术的发展以及企业信息化工程对CAPP的需求等进行深入分析，从体系结构、系统功能、信息组织、工艺设计模式、系统性能等方面分析了现代CAPP技术的发展趋势。(1)CAPP系统的体系结构由单机模式、C／S模式向C／S模式与基于Web技术的B／S模式相结合、组件化、层次结构化方向发展；(2)CAPP系统的功能覆盖企业整个工艺领域，向集成化制造数据管理方向发展；(3)工艺设计模式向基于知识的分布协同决策的综合智能化设计技术发展；(4)CAPP的应用更加强调系统的集成性和开放性等。文中还简要介绍了相关关键技术。     

KNOWLEDGE AND XML BASED CAPP SYSTEM

In order to enhance the intelligent level of system and improve the interactivity with other systems, a knowledge and XML based computer aided process planning (CAPP) system is implemented. It includes user management, bill of materials(BOM) management, knowledge based process planning, knowledge management and database maintaining sub-systems. This kind of nesting knowledge representation method the system provided can represent complicated arithmetic and logical relationship to deal with process planning tasks. With the representation and manipulation of XML based technological file, the system solves some important problems in web environment such as information interactive efficiency and refreshing of web page. The CAPP system is written in ASP VBScript, JavaScript, Visual C++ languages and Oracle database. At present, the CAPP system is running in Shenyang Machine Tools. The functions of it meet the requirements of enterprise production.     

基于Windchill的CAPP系统的研究与实现

针对航空企业工艺设计及工艺管理的实际需求,提出了基于Windchill的计算机辅助工艺设计(CAPP)系统的体系结构,实现了系统间的数据交换和工艺数据的管理.该集成系统体现了基于Windchill在工艺管理上的优势.     

集成环境下特征基工艺过程设计系统

介绍集成环境下的飞机结构件数控加工的工艺过程设计系统ＦＡ－ＣＡＰＰ，包括ＦＡ－ＣＡＰＰ系统同ＣＡＤ、ＣＡＭ系统的集成，层次化零件特征模型，工艺设计专家系统，系统的结构等。