Load Sharing Behavior of Star Gearing Reducer for Geared Turbofan Engine

Load sharing behavior is very important for power-split gearing system, star gearing reducer as a new type and special transmission system can be used in many industry fields. However, there is few literature regarding the key multiple-split load sharing issue in main gearbox used in new type geared turbofan engine. Further mechanism analysis are made on load sharing behavior among star gears of star gearing reducer for geared turbofan engine. Comprehensive meshing error analysis are conducted on eccentricity error, gear thickness error, base pitch error, assembly error, and bearing error of star gearing reducer respectively. Floating meshing error resulting from meshing clearance variation caused by the simultaneous floating of sun gear and annular gear are taken into account. A refined mathematical model for load sharing coefficient calculation is established in consideration of different meshing stiffness and supporting stiffness for components. The regular curves of load sharing coefficient under the influence of interactions, single action and single variation of various component errors are obtained. The accurate sensitivity of load sharing coefficient toward different errors is mastered. The load sharing coefficient of star gearing reducer is 1.033 and the maximum meshing force in gear tooth is about 3010 N. This paper provides scientific theory evidences for optimal parameter design and proper tolerance distribution in advanced development and manufacturing process, so as to achieve optimal effects in economy and technology.     

基于ABAQUS的滤波减速器的齿轮本体温度场分析

对设计的一种新型滤波传动件进行受力分析,采用C语言编程计算的方法,对滤波减速器齿轮啮合齿对的相对滑动速度及啮合齿面的单位面积的摩擦热流量进行分析计算,确定滤波减速器齿轮本体温度场热分析的边值问题、加载参系数后,应用有限元分析软件ABAQUS进行分析计算,分析齿轮的本体温度场分布情况.结果表明:在载荷一定的条件下,随着转速的增加,单位面积的摩擦热流量也随之增加,但温度场的分布不会因转速的变化而改变;齿轮上温度场分布不均匀,最高温度点出现在齿轮接触面靠近节线处,最低温度出现在轮齿端部,这会造成齿轮的热应力变形,导致减速器承载能力下降、传动精度降低、使用寿命缩短.     

改进Alexnet的滚动轴承变工况故障诊断方法

考虑齿面接触温升的影响，针对高速渐开线直齿轮动力学特性和润滑性能问题，建立摩擦动力学模型剖析齿轮润滑特性与动力学行为的耦合关系以及揭示油膜润滑机理。首先，建立含时变啮合刚度、齿侧间隙、传动误差的多自由度直齿轮弯-扭耦合动力学模型；其次，建立一维线接触瞬态混合热弹流润滑模型，通过整合得到含热效应的直齿轮摩擦动力学模型，利用龙格库塔法与多重网格法的联合迭代求解耦合系统的控制方程；最后，通过静态工况和动态工况数值计算结果的对比、摩擦动力学特性的分析以及温升的对比，证明了建立摩擦动力学耦合模型的必要性，为高速齿轮动态特性和润滑性能的改善提供分析方法。     

直齿轮传动非牛顿流体瞬态弹流润滑研究

综合考虑润滑流体的非牛顿特性以及齿轮传动的瞬态效应，采用Bair-Winer粘塑模型推导了非牛顿流体雷诺方程，建立了非牛顿流体瞬态弹流润滑模型；进行直齿轮传动非牛顿流体弹流润滑数值分析，获得了齿轮传动沿啮合线的油膜压力、油膜形状以及摩擦因数的分布。结果表明：在非牛顿流体工况下，油膜厚度、油膜压力以及轮齿表面摩擦因数均有所降低,因此在齿轮弹流润滑研究中应考虑流体的非牛顿特性的影响。     

基于模糊分析的蜗杆传动的可靠性优化设计

运用可靠性设计理论、模糊分析原理及最优化设计技术,考虑全部约束条件的离散性和模糊性及影响蜗杆传动种种因素的模糊性,建立了基于模糊分析的蜗杆传动的可靠性优化设计数学模型,最后给出了优化方法和结果分析。     

机器人精密减速器摆线针轮啮合传动瞬态接触性能分析

工业机器人精密减速器的传动精度和动态稳定性在很大程度上取决于摆线针轮的啮合性能。通过Creo和ANSYS Workbench相结合的数字化设计与动力学分析平台,对精密减速器第二级减速机构的摆线针轮啮合传动部分进行了三维参数化建模和瞬态动力学分析,快速、准确地获得研究所需的精密减速器参数化模型和摆线针轮动态啮合过程中摆线轮齿表面的应力和应变云图,从而得出摆线针轮在啮合过程中接触应力分布规律。采用Hertz接触理论得出的理论计算结果与上述仿真结果进行对比分析,验证了所建模型的正确性,为摆线轮进一步的齿廓优化修形提供了必要的理论基础。     

基于UG NX的直齿圆柱齿轮减速器参数化系统研究

主要介绍了利用UG/Open API开发单级直齿圆柱齿轮减速器参数化系统的方法。通过UG建立减速器参数化模型,然后建立部分标准零件参数的数据库系统,最后利用UG提供的二次开发工具开发接口程序,最终实现减速器参数化系统。     

齿轮箱固有特性数值模拟和试验研究

齿轮系统由传动系统和结构系统两部分组成 ,其中结构系统的动态性能对整个系统的影响最大。本文采用有限元方法 ,建立了实际单级齿轮减速器的齿轮箱有限元动力学模型 ,在工作站上用 I- DEAS软件研究了齿轮箱的固有特性 ,并用试验模态分析方法验证了固有频率的数值模拟结果。所得结果既反映了箱体的动力学性能 ,又为齿轮系统的动态特性分析奠定了基础。     

两级三环减速器油膜浮动减振机理的研究

本文介绍了两级三环减速器的结构和工作原理以及油膜浮动均载原理 ,依据振动理论 ,建立了三环减速器环板的振动微分方程 ,导出了工作过程中的位移响应 ,分析了油膜浮动减振机理 ,给出了两级三环减速器油膜浮动的实验结果 ,为改善三环减速器的工作性能提供了有效手段     

新型三环减速为器油膜浮动均载机理的研究及应用

介绍了新型两级三环减速器的结构和工作原理,分析了减速器油膜浮动装置油膜浮动的均载原理及在两级三环减速器中的作用,样机动态应力试验表明,油膜浮动能提高减速器的均载效果,这为改善三环减速器的工作性能提供了有效手段。     

新型三环减速器油膜浮动均载机理的研究及应用

介绍了新型两级三环减速器的结构和工作原理 ,分析了减速器油膜浮动装置油膜浮动的均载原理及在两级三环减速器中的作用 ,样机动态应力试验表明 ,油膜浮动能提高减速器的均载效果 ,这为改善三环减速器的工作性能提供了有效手段     

齿轮传动正弦曲线修形的优化与试验研究

本文以一对直齿圆柱齿轮为研究对象,设计了齿轮动态性能最优时的齿廓修形曲线,并在齿轮动态效应试验台上进行实验。通过比较修形齿轮和标准渐开线齿轮的振动加速度和噪声,证明了本优化修形方法在提高齿轮传动动态性能设计中的突出效用。     

渐开线直齿轮瞬态微观热弹流润滑分析

考虑了瞬态效应、轮齿表面油膜温度场和轮齿表面纵向粗糙度等因素,对渐开线直齿圆柱齿轮的弹流润滑问题进行研究。载荷由双齿或单齿承担,根据实际载荷谱简化的轮齿载荷曲线,利用压力求解的多重网格法和弹性变形求解的多重网格积分法以及温度求解的逐列扫描技术,得到渐开线直齿轮瞬态微观热弹流润滑问题的完全数值解,讨论了轮齿间油膜的厚度、压力、温度沿啮合线的变化规律。数值计算结果表明,齿轮表面纵向粗糙度对轮齿间油膜的压力、膜厚、温升都有较大影响。考虑轮齿表面粗糙度后,油膜压力和温升明显增大,并随压力的增加而影响越来越显著,粗糙峰使油膜压力分布和温度分布产生振荡,轮齿表面的粗糙峰对摩擦因数影响较小,摩擦因数和最高温升在节点两侧最大。     

渐开线直齿轮修形的有限元分析与研究

针对不同修形曲线对齿轮修形产生不同效果的问题,首先推导出了渐开线参数方程和修形曲线的齿廓参数方程,然后应用Pro/E建立了标准渐开线直齿轮与修形齿轮的三维模型,最后利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对其进行了有限元分析;通过仿真得出了渐开线直齿轮和修形齿轮在啮合过程中的齿面接触应力的变化曲线.研究结果表明,在齿轮传动时的单双齿啮合交替时及啮入/啮出时,Walker修形曲线较直线修形曲线具有更好的修形效果,但同时两种修形曲线都导致了齿轮重合度的降低,增加了单齿啮合区,为修形齿轮的设计提供了数值实验依据.     

基于神经网络的变厚齿轮RV减速器动态优化设计

利用BP神经网络的高度非线性映射能力,建立了变厚齿轮RV减速器设计变量与其动态参数之间的映射关系,解决了动态优化设计中目标函数难以建立的难题,使复杂的动态优化问题转化为一个简单的普通优化问题,为在系统设计阶段就能够得到具有良好动态特性的结构方案提供了一种新途径。     

矿用减速器啮合直齿轮有限元分析及优化

利用SolidWorks软件对矿用减速器啮合直齿轮进行三维建模,并运用SolidWorks中的Simulation分析软件,对一对啮合的直齿轮进行静力分析,在此基础上,以齿宽为变量,以质量最小为目标,对大齿轮的齿宽参数进行优化设计,并通过Matlab编程,得出了大齿轮的齿宽最优值,为齿轮的设计提供了参考。     

矿用减速器斜齿轮副动态啮合仿真分析

利用大型有限元分析软件ANSYS建立了某矿用减速器变位斜齿轮副多齿对啮合的有限元非缌性接触分析模型.基于该模型,对齿轮副进行了在一定工况下的动态啮合仿真分析,得出瞬态啮合时轮齿的接触状态、接触应力、齿根弯曲应力以及主从动齿轮的转矩、转速随啮合位置变化的规律符合实际啮合规律,同时得到最恶接触位置,并在此位置进行了静态接触强度分析.分析结果表明,动态啮合仿真能够真实反映轮齿的接触状态、接触应力以及齿根弯曲应力的动态变化,静态接触分析进一步验证动态啮合分析的可靠性,也为疲劳寿命分析提供了依据.     

辐板式人字齿轮结构稳态响应特性研究

利用有限元理论及分析方法,把采用集中质量法建立的某船用人字齿轮减速器动力学模型求出的动态载荷激励作为稳态响应求解的载荷输入,建立了辐板式人字齿轮结构的参数化模型,计算轮体结构前20阶固有频率和振型,采用模态叠加法进行瞬态计算,经过若干个周期循环,结合外部判断程序求得稳态解;同时采用上述方法,研究了辐板厚度和轮缘厚度对人字齿轮结构稳态响应的影响,得到了最优化结构参数,为齿轮结构设计、修改提供依据。     

基于ADAMS多体动力学的轮齿动态载荷仿真分析

齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷是齿轮研究领域的一个重要问题。文中介绍了直齿圆柱齿轮啮合传动特性以及ADAMS多体动力学分析中的接触碰撞模型;建立了基于ADAMS的直齿圆柱齿轮副多体动力学分析模型;通过动态仿真分析,获得齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷历程,以及不同转速时轮齿的动载系数变化规律,为进一步研究直齿圆柱齿轮齿顶修形设计提供理论依据。     

基于电机串联变频器主从控制的驱动系统设计

为了适应单、双发输入两种不同构型的直升机传动系统主减速试验器,最大化利用电机和变频器等设备,该文在单发输入主减速试验器建设中,引入电机串联变频器主从控制技术,设计主减速试验器驱动系统。同时介绍了该系统的选型和配置情况,以及解决双电机负荷分配和同步运行的技术难题。该驱动系统满足试验的驱动要求,投资成本低,在实际工作中具有较大的经济效益。