通用机床变速箱齿轮组啮合瞬态动力学分析

本文以通用机床变速箱啮合齿轮组为主要研究对象,采用NX软件平台建立齿轮组三维实体模型,通过数据交换接口导入到ANSYS中,并对其进行瞬态动力学分析,得到啮合齿轮组的应力分布,了解齿轮组工作时的应力集中情况,进而为机床变速箱齿轮组的齿形修正和可靠性优化设计提供理论依据。     

斜齿轮啮合传动内部激励研究

齿轮啮合传动的内部激励是引起齿轮振动和噪声的关键因素,以某8挡自动变速器中一对常啮合斜齿轮为研究对象,对其啮合传动过程的内部激励开展全面深入研究,包括齿面接触状态、时变啮合刚度、误差激励和啮合冲击。采用有限元法分析斜齿轮的静态和动态接触过程,得到齿面接触应力的大小及分布;采用接触线长度变化表示时变啮合刚度的理论方法和采用有限元仿真的方法得到斜齿轮传动的时变啮合刚度曲线;采用理论计算和有限元法分析斜齿轮误差激励,包含啮合误差、静态传递误差和动态传递误差;采用有限元法分析啮合冲击,得到齿轮传动过程的齿根应力;采用有限元法计算齿面接触线上应力分布。研究为斜齿轮传动状态的改善提供了基础。     

基于TYCON的变速箱动力学仿真

为了研究齿轮传动系统的动力学特性,采用TYCON软件建立了某变速箱的动力学模型,该模型考虑了时变啮合刚度、啮合阻尼、轮齿啮合综合误差、原动机和负载的动态输入、传动轴的扭转及弯曲刚度等因素。通过仿真,得到了多级齿轮传动系统的动态特性,包括稳态、转速波动等情况下的各轴及齿轮的转速、角加速度、转矩等参数的变化情况。并且对比分析了将原变速箱的第三轴加强和减弱两种工况。     

基于解析有限元的齿根裂纹时变啮合刚度计算方法

当齿轮发生故障时,时变啮合刚度的变化能够反映齿轮故障特征大小。因此,时变啮合刚度在齿轮传动过程中是一个重要的动力学参数。提出一种新的齿根裂纹啮合刚度计算方法,即解析有限元法（Analytical-finite element method,A-FM）。考虑到齿轮发生故障时,啮合刚度解析模型计算精度较低,将应力强度因子引入裂纹齿轮的啮合刚度计算过程。首先定义应力强度因子与啮合刚度之间的关系,通过建立齿轮接触模型计算裂纹尖端附近的应力强度因子,然后将计算结果替代解析模型中故障刚度部分。由于应力强度因子能够敏感地识别齿根裂纹的局部微小变化,故该方法相比于解析法具有更高的计算精度,相比于有限元法具备更快的计算效率。同时,建立6自由度动力学模型,通过对其振动响应进行分析,仿真结果验证了所提方法的可行性。     

多级传动变速箱振动传输路径数学模型研究

针对多级传动变速箱内部存在多个复杂的振动传输路径，建立了变速箱多级传动振动传输路径的数学模型，采用傅里叶级数分析方法推导了振动模型的频谱结构；综合考虑各啮合振动源和时变传输路径、多级传动齿轮振动频率特性，提出了从啮合点到安装在环齿上的加速度计的等效时变传输路径函数，将时变的传输路径建模为具有不同衰减幅度的周期函数。以某多级传动变速箱为例，通过仿真和试验验证了所提数学模型的有效性。该模型可为多级变速箱的状态监测和故障诊断提供参考依据。     

一种面齿轮传动时变啮合刚度数值计算方法

准确计算时变啮合刚度是齿轮动力学研究的基础。提出了一种面齿轮传动时变啮合刚度数值计算新方法。以直齿圆柱齿轮为例,建立合理的有限元模型,得到直齿圆柱齿轮的时变啮合刚度曲线,并将其与ISO6336方法计算结果进行对比,验证了该啮合刚度计算方法的正确性及有限元模型的精确性。应用该数值计算方法,研究面齿轮传动时变啮合刚度变化规律,得到了精确的面齿轮传动时变啮合刚度曲线。研究结果为面齿轮传动的动力学分析及设计提供参考。     

履带车辆变速箱齿轮啮合过程分析及寿命预测

针对某履带车辆变速箱二挡齿轮容易发生失效,啮合过程轮齿应力变化难于准确测量,寿命预测不准确的问题,建立了齿轮啮合的有限元模型,分析了轮齿开始接触到完全分离的高度非线性动态过程,并对仿真结果进行试验验证,进而利用nCode designife建立了寿命预测模型,预测出齿轮疲劳失效部位及寿命,与试验结果进行比较,验证了齿轮啮合的动态分析方法的可行性,为预测齿轮寿命提供了参考。     

履带车辆变速箱齿轮啮合过程分析及寿命预测

针对某履带车辆变速箱二挡齿轮容易发生失效,啮合过程轮齿应力变化难于准确测量,寿命预测不准确的问题,建立了齿轮啮合的有限元模型,分析了轮齿开始接触到完全分离的高度非线性动态过程,并对仿真结果进行试验验证,进而利用nCode designife建立了寿命预测模型,预测出齿轮疲劳失效部位及寿命,与试验结果进行比较,验证了齿轮啮合的动态分析方法的可行性,为预测齿轮寿命提供了参考。     

不同转速下变速箱齿轮齿根应力历程的特性分析

用有限元方法,建立汽车变速箱齿轮结构的三维动力学模型.模拟齿轮实际啮合过程中的连续冲击载荷,研究不同转速下齿轮齿根应力历程,得到随着转速变化,齿根应力的变化规律,对于齿轮强度及弯曲疲劳寿命计算具有一定的指导意义.     

船舶斜齿轮动力学分析和修形研究

针对齿轮啮合受到时变负载影响,引起齿面疲劳损失和冲击的问题,对齿轮动力学性能和修形进行了研究,首先利用ADAMS建立了刚柔耦合模型;然后基于不同修行方法,得到了修形前后的时变载荷曲线;最后应用ANSYS Workbench软件对多耦合齿轮传动系统进行模态分析,并利用瞬态动力学模块得到了修形前后齿轮啮合动态应力变化曲线。研究结果表明,在斜齿轮三齿和两齿交替啮合过程中,抛物线长修形传动性能优于圆弧短修形,可为齿轮动力学分析提供有效依据。