基于Romax行星齿轮传动振动特性仿真分析

以某行星齿轮传动为研究对象,分析行星齿轮传动原理;建立行星齿轮三维模型,导入仿真软件Romax对行星齿轮传动模态、固定内齿圈振动加速度、振动速度等振动特性进行仿真分析。仿真结果表明:行星齿轮传动不同阶数下的振动频率、振型和振动总位移不同;行星齿轮传动固定内齿圈的振动加速度、振动速度都呈现在某一均值波动的情况。该研究为避免行星齿轮传动发生共振、减小振动噪声及增加疲劳寿命提供理论依据。     

超声滚压参数对18CrNiMo7-6齿轮钢表面性能的影响

目的研究在不同加工参数下,对18CrNiMo7-6齿轮钢进行超声滚压加工后表层质量的变化,并得出其显著性顺序。建立表面粗糙度的解析模型,研究进给量、滚压次数和初始表面粗糙度对表面质量的影响,并与试验结果作对比。方法采用车刀将固定在车床卡盘上的18CrNiMo7-6齿轮钢棒状材料的端面进行精车后,采用超声滚压试验装置对精车后端面进行加工处理。采用三维形貌测量仪等专用设备,对加工完成后的试样表面表面粗糙度、表层显微硬度、表面二维形貌和表层残余应力等进行检测,然后利用正交试验,寻找对试样表面粗糙度影响的显著性因素,建立表面粗糙度的解析模型,对比试验数据和解析模型数据,研究超声滚压对表面粗糙度、表面二维形貌、表层显微硬度和表层残余应力的影响。结果得到的显著性顺序为进给量、主轴转速、次数、振幅、静压力,并且前述给出的粗糙度解析模型可以较好地预测超声滚压后的表面粗糙度,计算得到的理论数据与试验数据较为接近。试样表面的粗糙度Ra由车削加工的3.003μm减小为0.468μm,齿轮钢表层形成了明显的加工硬化层,其深度约为260μm;表层显微硬度从未处理的360.9HV升至417.6HV,比率为15.7%;表层内形成了勺形分布的残余应力,在距离表层60μm处,最大残余压应力形成,为–790.97 MPa,残余压应力层深度达到了800μm。结论超声滚压加工可以显著提高18CrNiMo7-6齿轮钢试样的表面性能,其中以滚压进给量的影响最为显著。     

考虑内外啮合相位差的行星轮系动态特性分析

对1.5MW级风电齿轮箱行星轮系统采用集中参数法建立行星轮系扭转动力学模型,运用Runge-Kutta法对所建立的扭转动力学模型进行求解,分别讨论了时变啮合刚度和相位差对行星轮系固有特性和稳态响应特性的影响。研究结果表明:时变啮合刚度导致系统各阶固有频率随时间周期性波动,而啮合相位差导致第1阶固有频率波动范围增大,其余4阶固有频率波动范围变小,且各阶固有频率间的变化步调存在相位差;是否考虑相位差对第3、4阶振型影响较为明显;对不同时刻的第3、4阶振型影响较大;考虑相位差时保持架、行星轮、太阳轮扭振角速度幅值均降低。     

喷油方式对斜齿轮齿面温度的影响

为探讨喷油方式对齿面温度的影响，以斜齿轮为研究对象，通过CFD仿真和试验研究不同喷油方式对斜齿轮齿面温度的影响。针对斜齿轮喷油润滑过程的特点，分析其齿面摩擦生热量，简化轮齿喷油润滑计算模型，并基于CFX进行齿面对流换热仿真研究，得到了不同喷油方式下的齿面温度；基于功率开放式斜齿轮试验平台，对不同喷油方式下的齿面温度进行了试验测量，与仿真计算结果进行对比分析。结果表明：在高速重载斜齿轮传动系统中，啮出侧喷油润滑的方式比啮入侧喷油润滑方式的冷却降温效果要好。     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

高速齿轮箱迷宫密封泄漏量正交仿真试验优化

以某型号高速动车组传动齿轮箱大齿轮电机端的迷宫密封结构为研究对象,运用Fluent建立带有扩散空腔的迷宫密封二维轴对称有旋流动模型,对迷宫密封泄漏量进行模拟仿真,指出现有结构存在密封间隙略大、齿顶角度较大、空腔深度较浅的不足。采用Design-expert 8.0软件设计仿真方案,通过分析密封间隙、齿形角度、密封齿数、密封空腔深度及传动轴转速对迷宫密封泄漏量的影响,得到一组使泄漏量最低的最优参数。结果表明:单因素对迷宫密封泄漏量影响的强弱顺序依次为密封间隙、空腔深度、齿数、角度,转速对泄漏量几乎没有影响;交互作用影响因素中,密封间隙和空腔深度对泄漏量影响大于密封间隙和齿数。通过重新建模仿真验证了利用Design-Expert 8.0软件设计迷宫密封泄漏量仿真试验方案和进行迷宫密封参数优化是可行的。     

Tribological performance of UV picosecond laser multi-scale composite textures for C/SiC mechanical seals: Theoretical analysis and experimental verification

The performance of mechanical seals can be improved by using multi-scale composite textures with spiral grooves and micro-dimples, but without a clear texture function mechanism, it is difficult to optimize the textures on the sealing surface. This research established a mathematical model based on the mass-conservative JFO cavitation boundary to analyze the mechanical seal performance of multi-scale composite micro-textures. We use the multi-grid method for numerical solutions, investigate the hydrodynamic lubrication characteristics of composite-textured mechanical seals, and inspect the coupling effect of micro-dimples and spiral grooves. We also analyzed the influence of the geometrical parameters of composite textures on the sealing performance and optimized the sealing surface textures using theoretical analysis. The numerical analysis showed that the multi-scale composite-textured mechanical seal produced a coupling effect between the micro-dimples and spiral grooves, which improved the lubrication of the sealing pair. Eventually, C/SiC mechanical seal bench tests confirmed the tribological improvement of composite textures compared with the un-textured seal under various sealing liquid pressures and rotation speeds. Through comparing the Stribeck curve, the multi-scale composite textured C/SiC mechanical seals have a lower and more stable friction torque than the un-textured.     

某型柴油机水泵、机油泵间隙调整工装的应用

为了方便某柴油机前端水泵和机油泵齿轮间隙的调整,改变以前传统的调整方法,通过长期在装配现场的观察和了解,设计出某柴油机前端水泵和机油泵齿轮间调整工作,经现场使用验证;该工装安全、小巧轻便精度高,改善了装配的劳动强度和装配质量。     

双联斜齿轮斜齿脱模机构及改进型三板模设计

依据双联斜齿轮和单斜齿轮2个塑件同模注塑的需要,以双联斜齿轮塑件的模腔设计为中心,设计了一副一模两腔点浇口多板模注塑模具。模具中,双联齿轮的上、下斜齿轮斜齿分别使用2个可旋转斜齿轮成型件进行成型;单斜齿轮使用1个可旋转斜齿轮成型件进行成型。3个斜齿成型件设置成转动型成型件,依靠塑件的移动以驱动斜齿成型件转动,达到塑件斜齿脱模的目的;塑件的脱模移动有两种动力来源,一种是模具模板的打开驱动,一种是使用推管顶出驱动。模具为一种改进型三板模结构,定模侧增加了流道板,动模侧增加了垫板,从而可以实现模具的4次开模;4次开模动作中,2次用于流道废料的脱模,1次用于流道镶件的先抽芯驱动,1次用于模腔的打开和双联斜齿轮上斜齿轮的旋转脱模驱动。     

气动齿轮马达泄漏量的计算研究

由于气动齿轮马达具有许多优点,在工程中广泛应用。根据齿轮式气动马达的结构和工作原理,按照流体力学方法推导了气动齿轮马达的径向泄漏耗气量和轴向泄漏耗气量,对一种锚杆钻机使用的气动齿轮马达进行了泄漏量计算。