细高齿齿轮啮合刚度及动态特性研究

为了研究细高齿齿轮的振动特性,以一对标准齿齿轮和细高齿齿轮为对比研究对象,建立直齿轮传动系统平移-扭转动力学模型;采用有限元方法求解细高齿齿轮的时变啮合刚度,分析了负载对刚度的影响规律;通过Newmark-β时间积分法计算齿轮的振动响应,对比标准齿齿轮和细高齿齿轮传动系统的轴承动载荷及齿轮啮合激励,求解了不同转速下两对齿轮系统的输入、输出轴承动载荷。结果表明,细高齿齿轮啮合为两齿-三齿交替接触,刚度变化减弱;轴承动载荷波动幅值较标准齿大幅降低,啮合频率及其倍频幅值明显下降,轮齿间啮合力减小。     

基于Romax下的齿轮仿真分析及优化

以齿轮箱中低速传动比齿轮传动为研究对象,利用Romax软件对齿轮进行了仿真分析及优化。通过对未处理的轮齿与修形优化后轮齿,仿真分析出的齿面载荷分布、传递误差和齿轮谐次响应的计算结果作对比。结果表明:修形后齿轮比未处理的齿轮齿面载荷分布更均匀,减小了传递误差和谐次响应。因此,合理地修形可以改善齿面载荷分布,减小传递误差,不仅提高了齿轮的使用寿命,而且避免偏载现象使齿轮传动更稳定,减少振动,降低噪声。     

变厚齿RV传动多齿弹性啮合效应的研究

对变厚齿RV传动中的少齿差行星传动进行了有限元接触分析,分析结果表明,变齿厚少齿差传动存在多齿弹性啮合效应,其啮合性能不同于按传统齿轮设计理论所得的结果。研究了一个啮合周期内,不同载荷下的多齿弹性啮合效应对变齿厚少齿差传动的轴向力、接触力、实际接触齿对数、各齿对间载荷分布、齿面接触应力及齿根弯曲应力的影响规律,分析结果为提高变厚齿少齿差行星齿轮传动的承载能力、齿轮参数优化、变齿厚齿廓修形及零部件的强度计算提供了理论依据。     

基于Romax的斜齿圆柱齿轮减速器参数优化

以某斜齿圆柱齿轮减速器为研究对象,利用Romax Designer建立分析模型进行参数优化设计,旨在提高减速器的传动平稳性以及使用寿命。结合斜齿轮参数优化理论,以齿顶滚滑比为优化目标进行宏观参数优化、以传递误差和齿面载荷分布为优化目标进行微观参数优化,综合使用宏观参数优化和微观参数优化对减速器第一级传动副进行优化设计,改善了减速器齿轮传动中存在的问题。通过分析对比优化前后的齿轮传动性能,优化后齿轮减速器的传动性能和使用寿命都得到了有效提升。     

数字样机技术在升船机主提升减速器设计中的应用

通过建立升船机主提升减速器数字样机模型,精确地计算了齿轮在传递载荷时的啮合错位和传动误差,并以此为基础对齿面的微观形态进行修正。分析对比了修形前后齿轮传动副的传动误差、齿向载荷分布系数和齿面最大接触应力,研究了齿面微观形态对齿轮传动误差和齿向载荷分布的影响。     

自升式平台齿轮齿条升降机构错齿优化动力学分析

齿轮齿条升降机构是自升式平台的重要传动和承载装置,啮合产生的接触应力和由于刚度激励引发的振动是影响升降系统传动性能与使用寿命的重要因素,因此通过进行结构的优化设计和仿真分析提高传动机构动力学性能具有重要的工程意义。提出通过优化设置自升式海洋平台齿轮齿条升降机构小齿轮之间相位差的方式实现错齿啮合,从而实现有效提高机构承载能力和动力性能的目的。结合提出的错齿优化方案,对错齿前后齿轮齿条啮合过程进行动态接触有限元分析,并验证错齿优化对传动机构强度和时变刚度的改善效果,并对比分析齿轮齿条传动机构模态特性、运动平稳性和同步性以及小齿轮载荷分配均匀性等动力学行为。结果表明,错齿优化后齿轮齿条升降机构在动态啮合时能够产生更小的接触应力和弯曲应力,而且齿轮综合刚度的阶跃值有明显减少,与此同时在传动平稳性、同步性和载荷分配均匀性方面也具有良好表现。因此错齿优化可有效地提高齿轮齿条传动过程中的承载能力和运动性能,对改进齿轮齿条升降机构的设计具有参考价值。     

基于Romax的轮齿修形与啮合性能分析试验

以某变速箱一级齿轮副为研究对象,通过专业齿轮分析软件Romax对齿轮副进行精确建模,在模拟工况下对轮齿进行啮合性能分析,基于传动误差,齿向载荷的分析结果,利用齿轮修形数学模型确定综合修形量,并以传动误差平稳性,齿向载荷分布均匀性作为评价指标。经过修形,传动误差峰值降低了95%,齿向载荷分布变得均匀,且集中在齿宽中部。有效的改善了齿轮传动的平稳性,提高了齿轮穿的承载能力,达到了降振,减噪的目的。     

少齿差行星齿轮传动多齿弹性啮合效应的研究

采用有限元分析方法,使用ANSYS Workbench建立了少齿差行星减速器的参数化接触模型。对少齿差行星减速器进行静力学接触分析,分析结果表明,少齿差行星齿轮在传动过程中齿对存在弹性变形,从而出现多齿弹性啮合现象;并得到了在不同转矩下,少齿差行星齿轮传动的实际接触齿对数及各齿间载荷分配规律;分析计算结果为提高少齿差行星齿轮传动的承载能力、齿轮几何参数的优化设计及零部件的强度分析具有重大意义。进行少齿差齿轮传动的多齿弹性啮合效应的研究,对齿轮传动的承载能力的估算,降低制造成本,减小整机和齿轮尺寸,也有很重要的意义。利用有限元软件Ansys对少齿差行星减速器进行分析得到了减速器传动过程中的实际接触齿对数及各齿间载荷分配。     

双动力驱动齿轮箱齿轮修形优化设计研究

以某型双动力驱动齿轮箱为研究对象,通过静力学仿真,分析了动力源A输入端齿轮副的传动误差及齿面载荷;根据齿轮副修形方法,利用Romax软件,开展了修形参数对传动误差、齿面载荷的影响规律研究;以此为基础,通过遗传算法,开展了齿廓修形与螺旋线修形相结合的齿轮综合修形优化设计,并对修形前后的齿轮副进行了对比分析。结果表明,修形后齿轮传动误差明显减小,且齿面载荷分布更加均匀。     

面齿轮传动加载接触分析研究

面齿轮传动的加载啮合性能直接反映了传动质量的优劣。基于加载接触分析有限元原理,得出了面齿轮加载接触分析有限元模型的构建方法。选取一对五齿面齿轮传动有限元模型,研究了五种载荷工况下的面齿轮齿面接触迹、载荷分配和传动误差曲线,得到了面齿轮传动齿面接触迹、齿面接触力、重合度、传动误差曲线的变化规律,为高性能面齿轮传动的设计与研究提供了一种设计方法和手段。     

齿轮内啮合传动的重合度及载荷修正系数的计算(Ⅱ)--载荷修正系数数据表

在获得齿轮内啮合传动的齿侧间隙计算公式以后，结合齿对刚度的计算公式，推导出齿轮内啮合传动的加载重合度及载荷修正系数。通过对具有不同模数、齿数、齿数差、变位系数及载荷的齿轮内啮合传动模型的计算，发现载荷及齿数(传动比)的变化对载荷修正系数的影响较大，齿数差及变位系数的变化对载荷修正系数的影响较小，齿轮的精度对载荷修正系数的影响最大。载荷修正系数在0．30至1．00之间变化。     

转矩四分支齿轮传动系统的配齿条件研究

在高速重载传动场合越来越多的采用转矩分支传动,由于分路传递转矩,故可减小尺寸和质量,但与一般单路传动相比,其结构上存在虚约束,设计其参数时必须考虑结构约束;此外,不同配齿方案对多分支齿轮传动的均载特性影响较大,所以配齿方法的研究对保证其运动与均载具有非常重要的意义。针对转矩四分支齿轮传动系统,在考虑各支路均载的基础上建立了系统的配齿条件,提出了一种配齿计算方法,并针对某动力传输系统进行了配齿计算,结果表明,该方法得到的结果满足各种配齿要求,对其他分支齿轮传动具有普遍适用性。     

轴线不平行度对人字齿轮齿面啮合性能的影响分析

人字齿轮传动由于加工安装误差、轴承支撑布置无法对称等条件,不可避免会产生轴线的微量不平行。因人字齿轮齿宽较大、啮合刚度高、标准渐开线齿面线接触等特点,微量的轴线不平行度就会导致严重的齿面偏载,影响齿轮传动的平稳性和可靠性。因此,采用了小轮较大轴向浮动的轴承支撑结构,并研究了小轮轴向浮动的人字齿轮齿面承载接触仿真(LTCA)方法,通过大、小轮轴向固定和小轮轴向浮动两种不同轴承支撑结构的仿真比较,说明小轮轴向自位浮动可以有效改善齿面偏载,为人字齿轮传动系统的设计提供了参考。     

径向力平衡式齿轮泵的配齿计算

常规的二齿轮式齿轮泵是一种径向力不平衡液压装置，较大的径向不平衡力，使得齿轮轴的轴承过早损坏，易造成泵提前报废，是制约齿轮泵奉命的主要因素。应用行星齿轮传动原理的径向力平衡式齿轮泵，有效地解决了二齿轮式齿轮泵的径向力不平衡问题，是一种值得研究和开发的新型齿轮泵。但是，如何确定这种新型齿轮泵中各个齿轮的齿数？本文综合运用机械原理及液压元件的有关知识，提出了齿数选择的几个条件，可供新型齿轮泵配齿计算时参考。     

变位面齿轮齿宽特性的研究

为了提高面齿轮的传动质量,综述了面齿轮国内外研究动态,分析了面齿轮的变位原理,建立了面齿轮的齿宽数学模型,对面齿轮的变位进行了可视化三维仿真建模和抗弯曲能力分析,该研究对提高面齿轮机构的传动质量,提高面齿轮的抗弯曲能力,具有十分重要的意义.     

带锯动态锯切负载建模与验证

针对现有带锯的锯切负载模型误差较大且无法预测动态特性等问题,将锯切负载特性分为稳态特性和动态特性进行研究。引入锯齿的锯削与刮削并存原理和斜锯齿等效原理,提出等齿距工况下单个锯齿的锯切负载稳态特性模型;引入锯切进给过程的微位移等效原理,优化锯切负载的锯削部分负载动特性;引入套齿周期特性和锯带传动的周期特性,建立了变齿距工况下单锯齿锯切负载的动特性模型。结果表明,单齿、套齿以及锯带传动的周期特性与实验结果吻合,并且3个主要锯切负载频率的误差不超过4%,因此,提出的模型可以较好地预测实际锯切负载动态特性。     

三环传动的弹性啮合、载荷分配和强度计算

在考虑内啮合齿轮副齿廓理论间隙、轮齿弹性变形的基础上，建立了三环传动弹性啮合实际接触齿对数及各齿间载荷分配的理论分析模型，提出了在齿轮强度计算中计入弹性啮合效应系数的方法，并按照静强度校棱的方法考虑了制造误差的影响。通过实验间接验证了弹性啮合效应的存在。弹性多齿啮合可显著提高三环传动的承载能力。     

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

重载车辆变速箱齿轮齿廓修形技术研究

利用MSC.Marc软件对变速箱齿轮副进行准静态接触有限元分析,得到不同修形方式下齿轮副传动误差、齿面接触应力变化情况.针对重载车辆行驶工况恶劣,齿轮负载变化大、可靠性要求高的特点,提出应以最大限度降低齿面接触应力峰值,且不增加齿轮系统传动误差波动为修形目标.     

基于差齿面拓扑的轮齿承载拟赫兹接触分析

基于齿条曲面多项式与齿轮公切共轭产形原理,建立了数值齿面、差齿面ease-off模型;通过ease-off曲面映射,解析了齿面接触路径、传动误差、接触线等轮齿啮合特性信息。利用势能法、变形协调方程与拟赫兹接触分析解决了齿面载荷计算、边缘接触应力求解问题,获得了轮齿啮合刚度、传动误差、齿间载荷分担、载荷分布、接触应力等齿面啮合的时变历程特性。计算结果与第三方软件的计算结果具有较好的一致性。