不同中心距工况下重型采煤机齿轨轮啮合分析

针对重型采煤机在不同运行过程中出现轨齿轮中心距变动的情况,首先确定了齿轨轮中心距的变动范围,然后在三种不同的中心距工况下对齿轨轮受力进行仿真分析。分析数据可以作为牵引机构特别是齿轨轮设计改进的参考依据。     

基于ABAQUS的采煤机齿轨轮啮合特性的研究

结合采煤机齿轨轮使用过程中存在的问题,通过确定齿轨轮的结构尺寸,采用Solidworks和ABAQUS软件,建立了齿轨轮与销排的仿真模型,开展了不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响分析,找到不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响规律,对选用合理参数齿轨轮、延长齿轨轮使用寿命、提高采煤机的生产效率具有重要的指导意义。     

销轨结构对采煤机行走轮动力学特性的影响研究

为了研究不同销轨弯曲角度情况下采煤机行走机构运动时的动力学特性,利用ADAMS仿真分析软件对不同弯角结构下采煤机行走机构的动力学特性进行了研究,结果表明,销轨的弯曲角度越大采煤机行走机构在工作时的啮合力和速度波动越大,其动力学特性越不稳定。该研究结果可为井下销轨的设置和改进提供参考依据。     

含时变啮合刚度和齿距误差的斜齿轮动力学分析

齿轮是汽车变速器传动系统的动力载体,其动力学特性很大程度上决定了变速器的振动特性。利用时变接触线法求解了理论时变啮合刚度;结合齿距误差等内部激励建立了单对斜齿轮副弯扭轴耦合非线性动力学模型。采用龙格库塔方法进行数值求解,得到了斜齿轮副的振动响应时域曲线、频谱图。研究结果表明,时变啮合刚度越小,齿轮振动程度增大越迅速。加入齿距误差后,振动加速度时域特性以轴向振动变化最为明显,且齿距误差越小,振动强烈程度增大越缓慢。     

重型采煤机齿轨轮啮合特性的分析

采用PROE三维模型软件和ABAQUS仿真软件建立了采煤机齿轨轮有限元仿真模型,开展了采煤机齿轨轮啮合过程中的啮合特性仿真研究,找到了不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响规律,对降低齿轨轮故障概率、保证采煤机的正常运行、提高采煤机的采煤效率具有重要意义。     

齿轨列车驱动牵引装置研究

阐述了齿轨列车的一种驱动装置结构,可以同时满足齿轨路段和黏着路段不同的车速要求。在长期运营过程中,针对车轮踏面出现的磨耗,提出了一种可以完成齿轮垂向调整的偏心结构,保证车辆驱动牵引装置在齿轨路段和黏着路段的稳定性和可靠性。本结构的设计过程中,各个轴之间使用的轴承、齿轮参数、偏心轮高度调整参数等都按照实际需要进行了选型及校核,确保了设计的产品具有足够的工程应用性。     

采煤机行走轮强度与运动特性关系的研究

通过对行走机构刚体动力学模型的分析,研究了行走机构的刚度对采煤机运行时的速度波动和啮合力变化的影响规律,结果表明:采煤机行走机构的刚度对采煤机行走时的动态特性的影响极大,其刚度越大采煤机运行时的速度波动越小,行走机构和齿轨啮合时的啮合力的变化也越小。该研究可为优化采煤机作业时的站位及提高行走机构使用寿命提供理论依据。     

采煤机齿轨轮工作状态与接触应力的分析

以国产147 mm节距齿轨轮为研究对象,分析其工作状态以及不同工况下齿轨轮的接触应力与弯曲应力,进而得出在中心距最小、节距最大时齿轨轮的损伤最大。此研究可为齿轨轮的生产及安装提供理论指导。     

轻载齿轨机车动态稳定性研究

应用Solidworks对齿轨机车行走系统建模,并在组件Solidworks Motion下进行动力学仿真,围绕系统关键参数对机车的运行稳定性进行了具体的研究,给出了改善齿轨机车运行稳定性的方法,对齿轨车辆的安全运行具有现实的指导意义。     

都四线齿轨列车牵引动力单元配置研究

参考国外齿轨铁路运用经验,针对工程运用需求,分析确定都四线齿轨列车宜采用独立式驱动模式.以满足列车设计牵引性能为目标,在不超过轮轨粘着极限的前提下,计算确定粘着转向架与齿轨转向架数量比应为5:3,粘着和齿轨牵引电机功率分别应不小于191.2 kW和330.2 kW.     

考虑齿距偏差的直齿轮转子系统振动特性分析

针对工程实际中的齿轮存在齿距偏差,主要研究齿距偏差对齿轮系统振动特性的影响。考虑齿距偏差,建立了齿轮啮合刚度和传递误差模型,在此基础上,建立了通用齿轮啮合动力学模型,将该模型与转子系统有限元模型进行耦合,得到了齿轮转子系统有限元模型,分析了齿距偏差对系统振动响应的影响。研究结果表明:由于齿距偏差的存在,齿轮双齿啮合区刚度降低,无载荷传递误差增大,齿轮系统振动增大,频谱图中出现啮合频率及其高次谐波的边频带成分,这些边频带主要由主动和从动齿轮的转频及其倍频组成。减小齿距偏差和增大作用扭矩均能降低齿距偏差引起的边频带幅值。研究结果可为含齿距偏差的齿轮振动分析提供理论依据。     

变载荷激励下齿轮削齿故障动力学特性研究

为了掌握变载荷激励下齿轮削齿故障动力学特性,考虑削齿故障引起齿轮质量不平衡和对齿轮系统啮合刚度的影响,建立了含削齿故障的四自由度齿轮动力学模型。在此基础上,采用变步长的四阶Runge-Kutta法对齿轮削齿模型进行数值仿真求解,研究了含削齿齿轮故障的动力学机理。通过空载和变载荷激励下齿轮削齿动力学特性对比,分析了齿轮削齿故障下的动力学特性。结果表明,变载荷激励下,齿轮削齿系统具有明显的低频成分,并且变载荷幅值越大,低频成分越明显;齿轮的振动位移与变载荷激励有相似的变化趋势。变载荷激励大小对齿轮削齿动力学特性也有影响,变载荷幅值越大,齿轮的时域图中的冲击现象和调制现象越不明显。此外,随着变载荷激励幅值变大,频谱图中边频带由削齿齿轮的转频变为外部载荷变化的频率。因此,对于齿轮故障诊断,应尽量在稳定负载工况下进行故障诊断。     

地震作用下护轨对齿轨车辆运行安全性影响研究

我国建设中的都江堰至四姑娘山齿轨铁路位于地震频发地带，齿轨车辆运行中很有可能遭遇地震。为研究地震情况下护轨对齿轨车辆运行安全性的影响，通过多体动力学软件SIMPACK对地震时不设护轨、仅单侧设置护轨以及两侧均设置护轨等情况下齿轨车辆进行仿真。仿真结果表明，在地震激励下，当不设护轨或仅单侧设置护轨时，齿轨车辆车轮均爬上钢轨而脱轨；在钢轨两侧均设置护轨时，齿轨车辆未发生脱轨。说明在两侧钢轨内侧同时设置护轨可有效增加地震情况下齿轨车辆运行安全性，降低车辆脱轨风险。     

船拖分动箱齿轮啮合特性分析

船式拖拉机分动箱传动系统的特性为船式拖拉机动力系统平稳、高效运行关键因素,建立分动箱一级传动啮合齿轮热弹耦合模型.在额定工况条件下,对直齿圆柱齿轮传动啮合特性进行有限元接触仿真分析,研究了热弹耦合、不同摩擦系数对齿轮接触压力、齿面啮合区域法向载荷及啮合刚度的影响规律.结果 表明,齿轮啮合过程中摩擦生热使得齿轮接触压力变小、啮合刚度变小,且齿面接触考虑摩擦系数时齿面接触压力与比不考虑摩擦系数齿面受到接触压力大.将仿真得到的时变啮合刚和刚度与理论计算值进行对比,验证有限元瞬态分析方法的可行性,为后续分动箱系统动态响应分析作基础,为降低齿轮转动过程产生振动与噪声和分动箱系统的优化设计提供依据.     

基于平行连杆机构加工的圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性研究

以圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象,基于平行连杆机构加工原理,推导齿轮齿面方程,并完成三维建模,进而建立动力学分析模型,分析齿宽、齿线半径、负载及转速对圆弧齿线圆柱齿轮啮合特性的影响。研究结果表明,随着齿宽增加,最大啮合力、平均啮合力以及啮合力均方根均先减小后增加;随着齿线半径的增加,最大啮合力、平均啮合力以及啮合力均方根均先减小后增大,RT=120～240 mm时达到最优,平均啮合力和啮合力均方根波动范围小,最大啮合力波动范围大;啮合力随着负载的增加而逐渐增加,但正向/负向波动幅度随着负载的增加而减小,在低负载时传动平稳性差,甚至出现脱啮现象;随着转速增加,齿轮平均啮合力、最大啮合力增加,最小啮合力减小,即齿轮啮合力的波动越剧烈,齿轮传动冲击越大。     

齿面摩擦对齿轮传动系统分岔与混沌特性的影响分析

为研究齿面摩擦对直齿圆柱齿轮传动系统振动特性的影响,建立了包含齿面摩擦在内的六自由度齿轮啮合耦合型动力学模型。模型采用能量法计算齿轮啮合的时变啮合刚度,同时考虑了啮合误差、间隙非线性以及负载扭矩等因素。通过四阶变步长Runge-Kutta积分法对模型进行数值分析,得到齿轮系统随齿面摩擦系数变化下的时间历程图、相位图、Poincare截面图、分岔图等,定性分析了齿轮系统对齿面摩擦变化下的动力学周期、拟周期、分叉和混沌的运动演化历程,并通过实验进行了验证。结果表明,随着齿面摩擦系数的增大,齿轮系统动态特性响应逐渐复杂。     

中心距偏差对微线段齿轮系统的动力学特性影响研究

为了提高微线段齿轮的应用性,从中心距偏差的角度对微线段齿轮的动力学特性进行了研究.依据微线段齿轮齿廓构型原理,基于齿轮啮合关系推导了其齿廓数学模型;采用离散化TCA(齿面接触分析)方法计算了微线段齿轮的传动误差,分析了不同中心距偏差对渐开线和微线段齿轮的传动误差和侧隙的影响;通过建立微线段齿轮动力学模型,分析了渐开线和微线段齿轮在不同载荷、转速下中心距偏差对动态响应的影响.结果表明:微线段齿轮比渐开线齿轮对中心距偏差更为敏感;在低速轻载工况下,渐开线齿轮的动力学特性更好,在载荷较大的工况下,尤其是在中高速重载工况下,当中心距偏差被控制在一定范围内时,微线段齿轮具有更好的动态特性.     

山地齿轨旅游交通系统技术及应用研究

山地齿轨旅游交通系统是一种采用齿轮齿轨驱动或齿轮齿轨+钢轮钢轨驱动、可满足40‰～480‰线路坡度、适用于复杂山地条件的轨道交通系统,对其车辆、齿轨、齿轨道岔、入齿装置等关键技术以及国外现有的齿轨线路进行分析,提出国内发展山地齿轨旅游交通系统的重点研究方向,以期为该制式轨道交通系统的工程化应用提供指导。     

含动态齿侧间隙的齿轮系统稳定性研究

以单级直齿轮传动系统为研究对象,建立包含时变啮合刚度、综合误差、齿侧间隙的横-扭-摆耦合10自由度非线性动力学模型。详细推导并计算齿轮啮合过程中间隙、压力角和中心距的动态数值;利用Lyapunov指数法研究齿侧间隙与系统稳定性的关系;结合分岔图和庞加莱映射图,研究齿侧间隙对系统振动特性的影响。研究表明：工况一定时,随着齿侧间隙不断增大,系统通过分岔和激变从单周期响应过渡到混沌,且通过分析得到了间隙的取值范围,为工程设计提供了理论指导。     

具有分形特性的齿侧间隙对齿轮-轴承系统动态特性的影响

主要研究具有分形特性的齿侧间隙对齿轮-轴承系统动态特性的影响。首先建立该系统的动力学模型,考虑转轴、轴承等重要部件对齿轮系统动态特性的影响。模型中计及滑动轴承非线性油膜力、综合传递误差及齿轮时变啮合刚度等非线性因素。在对系统的动力学分析中引入分形理论,讨论齿侧间隙表现出的分形行为,并使用W-M函数对其进行描述。通过Runge-Kutta法求解动力学方程并得到系统响应的相图,Poincaré截面图与分岔图。结果表明:当啮合刚度较大时,系统的分岔行为减少,1周期与混沌交替出现;当齿侧间隙在小范围内波动时,相比于固定齿侧间隙,使用具有分形特性的齿侧间隙时系统响应表现出了更多细节,可以更准确地描述系统的动态特性;随着啮合刚度的增大,系统可以在分形维数D较大的情况下依然保持准周期运动,即刚度较大时系统较稳定。