双不确定参数作用下双稳态能量采集系统的随机响应分析

为改善纯电动汽车齿轮传动在整个工况范围内的工作性能,提出一种计及负载扭矩和转速工况影响的齿面修形方法.考虑时变啮合刚度、啮合冲击、齿面摩擦激励,建立了系统动力学分析模型.结合轮齿几何接触分析和承载接触分析,采用遗传算法优化获得全工况最优的齿廓、齿向抛物线修形系数,并对比分析了不同修形方案的抑振效果.结果表明：计及工况影响的齿面修形在全工况下的振动加速度均方根都保持在较低水平,说明这一齿面修形策略具有更好的全局抑振效果.     

纯电动汽车高速齿轮传动全工况抑振修形方法

为改善纯电动汽车齿轮传动在整个工况范围内的工作性能,提出一种计及负载扭矩和转速工况影响的齿面修形方法.考虑时变啮合刚度、啮合冲击、齿面摩擦激励,建立了系统动力学分析模型.结合轮齿几何接触分析和承载接触分析,采用遗传算法优化获得全工况最优的齿廓、齿向抛物线修形系数,并对比分析了不同修形方案的抑振效果.结果表明：计及工况影响的齿面修形在全工况下的振动加速度均方根都保持在较低水平,说明这一齿面修形策略具有更好的全局抑振效果.     

考虑齿轮啮合激励的齿轮传动轴系扭振特性分析

在传统齿轮传动轴系扭转振动计算中,将齿轮副简化为单一惯量而忽略齿轮啮合动态激励,会导致轴系扭转振动特性分析的结果不能正确描述轴系实际工作状态.本文以齿轮传动轴系为对象,考虑齿轮啮合的动态特性,建立轴系扭转振动当量模型.对齿轮啮合时变刚度和啮合激励力进行Matlab数值模拟.将Newmark逐步积分法应用于轴系扭转振动强迫振动响应的计算中,计算在齿轮啮合动态激励扭矩和外加负载扭矩的分别作用和共同作用下的轴系扭转振动响应情况,比较分析结果,说明了齿轮啮合动态特性是轴系扭转振动的重要激励源而不可忽视这一事实.     

弧齿锥齿轮展成齿面的几何建模

根据弧齿锥齿轮的加工原理,基于齿轮啮合理论,由刀盘参数详细推导了大轮和小轮的齿面方程,根据一对齿轮的加工参数在MATLAB中计算并采集了齿面数据,在Pro/E中对数据进行了光顺滤波去噪处理,建立了精确的弧齿锥齿轮展成曲面,得到的曲面数据更适合CAE分析,分析与检验表明建立的精确弧齿锥齿轮齿面几何模型精度高.通过建立的弧齿锥齿轮几何模型可以用于模拟装配、干涉检验、啮合动态仿真和进行有限元分析,为弧齿锥齿轮的优化设计、制造和分析检验打下了基础.     

随机齿侧间隙下行星齿轮系统的修形方法研究

建立一个包含随机齿侧间隙、摩擦、时变啮合刚度等影响齿轮振动因素的行星齿轮系统动力学模型.使用非线性动力学方法对系统进行求解,并分析激励频率对系统的影响.提出修形的主动降噪措施对系统进行改进,重新计算行星齿轮系统的动力学方程.求解并分析激励频率对改进之后系统的影响,并和原始系统得到的结果对比,可以看出修形对于齿轮系统的减振是有效的.     

某电动机构齿轮副静态接触与动力学仿真

某电动机构在工作过程中发现齿轮传动中心距超差并发生齿轮副传动失效故障,需要分析中心距超差对齿轮传动失效的影响.传统赫兹理论的推导存在许多假设,存在一定局限性.为了获得更加准确的结果,对故障齿轮副进行了有限元静态接触分析和动力学仿真分析.通过有限元静态接触分析获得了某电动机构故障齿轮副啮合过程中的齿面接触力与等效应力情况,通过动力学仿真获得了不同中心距条件下齿轮副传动过程中的角速度、角加速度及接触力的动态过程.结果表明,中心距的超差使输出转速的波动明显增大,使角加速度的峰值增大并引起了高频振动,同时使最大齿面接触应力增大,进而导致了某电动机构齿轮副的失效.     

基于机器符号的行星齿轮耦合驱动系统仿真

为研究行星齿轮耦合驱动系统的动力学特性,基于MapleSim对该系统进行动力学仿真分析.在MapleSim中建立行星齿轮系统模型,基于机器符号推导出系统动力学方程.在考虑时变啮合刚度的条件下计算齿轮啮合的动载荷因数,得到在单输入和双输入时系统的动载荷历程.结果表明利用机器符号可以快速得到正确的动力学方程,使得系统动力学特性研究更加容易.     

四电机伺服系统有限时间动态面控制

针对含有非线性齿隙和LuGre摩擦的四电机同步驱动伺服系统,在反步法的基础上结合动态面控制技术和有限时间控制技术设计基于观测器的有限时间动态面控制方法。在反步设计过程中,设计了鲁棒控制项抑制非线性齿隙的影响;构造了非线性观测器来估计摩擦力矩并在反步法中实现摩擦补偿;采用动态面控制技术解决了反步法存在的“计算爆炸”问题,并建立了补偿机制用于减小跟踪误差;采用有限时间控制技术加快了系统响应速度,进一步减小了跟踪误差。最后运用李雅普诺夫理论分析了闭环系统的稳定性,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

煤矿机械传动齿轮失效的改进途径

上世纪90年代以来,我国煤矿机械得到长足发展,煤矿机械越做越大,其功率成不断增大趋势,如采煤机的最大功率已经到了3000KW以上,较20年前增长了10倍。掘进机的功率也在成倍增长,3000KW功率以上的提升机在国内也不再新鲜。大功率设备需求设备各部件的机械性能大幅提升,以保证更大的扭矩输出。齿轮作为主要煤矿机械传动部件,在大功率设备中受力更大,工况也更为复杂。煤矿机械齿轮的特点是低转速,大模数,负载需达20kN/ cm2。虽然设备功率大幅提升,但煤机外形尺寸变化不大,因而齿轮尺寸,外形变化不大。轮齿折断、齿面胶合、齿面点蚀和齿面塑性变形是煤矿机械齿轮的主要失效形式。齿轮的设计不合理,或加工工艺不能达到设计要求,加工精度不高会造成轮齿啮合度不高。大负荷运行的齿轮会发生塑性变形,如造成齿轮飞边,咬边,坑凹缺陷。齿轮失效直接影响着煤机的正常运行,本文就齿轮失效的原因提出几种改进途径。     

热致轴向窜动引发的双盘转子扭转振动分析

以航空发动机整机系统的结构特点及复杂的运行环境为研究背景,运用Lagrange方法建立双盘转子在不平衡激励和轴向窜动影响下的弯扭耦合动力学模型;针对温度非均匀分布以及热膨胀性质引起的转轴轴向窜动,导出转/静盘面接触时环带面摩擦力与摩擦力矩表达式;最后采用4阶Runge-Kutta方法对系统进行数值求解.对系统进行动力学分析的结果表明,对于非对称双盘转子结构,热膨胀所积蓄的温度内力引发的转子轴向窜动将改变转子系统的固有特性,所产生转静件盘面环带面摩擦力与力矩,是造成转轴扭转振动的关键因素之一.