风电齿轮箱行星轮系参数优化设计

以2.5MW风力发电机组第一级行星轮系传动系统为对象,使用KISSsoft软件对齿轮设计参数进行优化研究,旨在提高产品可靠性和使用寿命。构建了以最小齿根弯曲疲劳强度安全系数、最小齿面接触疲劳强度安全系数和中心距为约束条件,以滑动率和闪温为目标函数的数学模型。对比优化前后的数据,发现行星轮系在整体体积微调的情况下,力学强度得到了改善,具有了更好的承载能力。滑动率及闪温曲线明显改善,提高了齿轮副啮合时的抗点蚀及抗胶合性能。     

高频破碎器齿轮接触应力分析及齿廓修形

高频破碎器的激振力由斜齿轮上的偏心块产生,斜齿轮的失效会导致高频破碎器无法正常工作。利用Solidworks精确建立某型高频破碎器的斜齿轮三维模型,将其导入ADAMS中进行动力学分析,确定其接触参数,求解出齿轮的扭矩和啮合力,然后将得到的参数作为有限元分析的边界条件,在ANSYS workbench中进行齿面接触应力分析,发现斜齿轮啮合时出现了应力集中现象,最后对斜齿轮齿顶进行齿廓修形。结果表明,修形后的最大齿轮接触应力降低了30.4%,对高频破碎器齿轮设计具有指导意义。     

RV减速器摆线轮拓扑修形齿廓研究

为使摆线轮具有良好的啮合性能,根据计算的摆线轮实际工作范围,将摆线轮齿廓分为工作段和非工作段齿廓,采用拓扑修形方法来满足工作段和非工作段的间隙要求。工作段采用转角修形,使修形后工作段为共轭齿廓,并保持一定的齿侧间隙。非工作段采用变等距修形,使齿顶与齿根部分产生合理的间隙,得到合理的修形齿廓。推导了摆线轮拓扑修形齿面方程,可以通过调整修形参数获得满足工作要求的齿廓间隙。从初始啮合间隙、载荷分布、回差分析方面验证了拓扑修形的合理性。     

摆线行星齿轮参数对齿廓外形的影响分析

分别讨论了一齿差摆线行星齿轮理论齿廓半径、针齿套半径、偏心距和短幅系数对齿廓外形的影响,计算得出:针齿套半径与理论齿廓半径的变化将主要影响齿廓的大小,但两参数的变化对齿廓大小的影响趋势相反;而偏心距和短幅系数主要影响齿廓的形状。分析结果为摆线行星齿轮的设计和机加工过程中的废品诊断提供了可供借鉴的理论基础。     

计入齿廓修形的斜齿轮啮合刚度模型研究

针对斜齿轮齿廓修形对传动系统的动态特性,提出一种新的齿廓修形斜齿轮副啮合刚度模型。基于切片原理,根据齿轮的几何特性,将斜齿轮分为4种类型。在此基础上,通过将齿廓修形直齿轮副的啮合刚度与斜齿轮的接触线进行积分,得到4种齿廓修形斜齿轮副的单齿轮啮合刚度,并对其进行齿形修形。所提方法简单方便,无需计算啮合状态中每个切片齿轮副的刚度和齿形误差。将单个斜齿轮的啮合刚度添加到同时啮合的齿轮副中,得到了齿廓修形的斜齿轮副总啮合刚度。结果表明：齿廓修形降低了平均啮合刚度,且随着接触比的增大,啮合周期时啮合刚度的变化逐渐减小。通过与其他典型啮合刚度模型的计算结果进行对比,证明了所提解析方法对齿廓修形斜齿轮时变啮合刚度的计算准确高效。     

考虑齿廓修形直齿轮传动系统动态响应数值分析

计算不同修形量下直齿轮时变啮合刚度及静态传递误差等参数,建立单级齿轮副动力学模型,分析齿轮系统在不同修形量下动态响应特性。研究发现,采用变增量逼近的方法能很好的求取非标准渐开线齿轮啮合过程中啮合点的位置。动态传递误差频谱中包含刚度激励的谐波成分和齿轮系统本身的固有频率成分,当两频率成分发生重合时,齿轮系统会发生动态传递误差振幅随时间变化越来越大的情况,应当极力避免。     

基于KISSsoft的电动汽车变速箱齿轮修形优化设计

以某电动汽车变速箱二挡斜齿轮副为研究对象,基于KISSsoft对斜齿轮进行修形优化研究,通过选用合适的修形方案,对修形前、后的齿轮进行接触分析,对比修形前、后的传递误差、闪温、齿面载荷分布,结果证明,采用合适的修形方案能减小齿轮传递误差,降低轮齿在啮合时的瞬时接触温度,避免了齿顶、齿根受载过大以及载荷突变等现象产生,改善了齿轮啮合传动性能,降低了齿轮传动产生的振动和噪音,使传动更加平稳。     

基于齿轮微观修形的行星减速器减振降噪研究

为改善某工厂的全自动攻丝机用行星齿轮减速器的振动噪声问题,并提升攻丝机的攻丝精度和使用寿命,对全自动攻丝机用减速器进行传动接触斑点试验,并利用Romax软件对减速器进行仿真,试验与仿真分析结果显示啮合齿轮副存在明显偏载问题。针对上述分析,提出基于遗传算法的齿向修形、渐开线修形及齿廓修形等复合齿轮微观修形优化方案;对修形优化后减速器重新建模仿真,并搭建行星齿轮减速器振动、噪声检测试验台,对修形前后减速器样机进行试验测试。结果表明：修形后减速器啮合时的偏载问题得到明显改善,齿面峰值载荷降低11.75%,最大接触应力降低29.62%,传动误差降低35.71%,减速器整体的振动噪声显著降低。     

谐波传动双圆弧共轭齿廓的优化设计

建立双圆弧谐波传动柔轮齿廓基准坐标系,并用分段函数表示柔轮齿廓,根据刚柔轮的相对运动规律和包络条件方程,推导理论共轭齿廓的方程表达式;将柔轮分段齿廓函数代入理论共轭齿廓方程式中,进行柔轮理论共轭齿廓的求解;分析柔轮理论共轭齿廓的解集,建立数学模型,以理论共轭齿廓间的差异最小为优化目标,通过改变柔轮凸圆弧与凹圆弧段的齿廓半径参数,进行柔轮齿廓共轭区域的优化设计,实现刚柔轮"双共轭"的啮合区间最大化,提高双圆弧谐波传动的承载能力以及传动精度。     

基于Pro/E的偏心轮推杆行星传动内齿圈齿廓的造型与加工

对偏心轮推杆行星传动齿廓曲线进行分析;利用Pro/E建立了内齿圈齿廓三维模型并分析了内齿圈齿廓的加工工艺;使用Pro/NC系统的CAM平台,完成了内齿圈齿廓的数控加工,获得刀具轨迹;用VERICUT仿真和校验;通过后处理将刀具轨迹转换成能被FANUC 15MA数控机床识别的加工代码.     

基于齿轮传动系统动态特性的剃齿修形研究

通过对齿轮传动动态性能进行仿真研究,以齿轮传动为例,在测得轮齿端面和齿顶的有关数据的基础上,通过B样条曲线对齿轮的齿面进行正弦修形,并利用有限元法对其接触强度进行了分析,得到齿面接触应力的分布规律,通过比较修形齿轮和标准渐开线齿轮实测的振动加速度和噪声,证明了本优化修形设计方法对提高齿轮传动动态性能的效果显著.     

计入齿圈螺栓约束的行星齿轮箱振动模型研究

针对行星齿轮箱振动响应,建立考虑齿圈螺栓约束的行星齿轮箱振动信号模型。基于集总参数模型,求解各部件的振动位移,计算内齿轮副的啮合力;将带螺栓约束的齿圈简化为欧拉-伯努利梁,通过求解梁的振动建立齿圈上任意点的振动信号。基于所建立的信号模型,分析振动信号的传输机制、振幅调制和重叠现象,以及螺栓约束对齿轮箱振动的影响,最后通过实验验证了新方法的合理性。该新模型不需要考虑所选振动部件的窗函数和权值,可以有效避免人为干扰,具有较强的通用性和适用性。     

基于KISSsoft软件的900kW行星齿轮减速机齿轮修形

齿轮修形是改善齿轮传动性能,提高承载能力的重要途径。使用KISSsoft软件对PBZF系列900 k W行星齿轮减速机的齿轮修形参数进行优化。分析齿轮修形前后齿面载荷及传递误差,结果表明齿轮修形后可以有效改善其传动性能。     

基于遗传算法的双速行星齿轮减速器微观修形优化分析

以某立式车床用双速行星齿轮减速器为研究对象,针对其传动过程中的振动和噪声问题,通过Romax软件建立其刚柔耦合仿真模型,对减速器进行偏载仿真分析。结果表明：减速器轮齿接触表面在传动过程中出现了偏载现象。针对上述分析,提出基于遗传算法的齿向鼓状、齿向斜度、渐开线鼓状、渐开线斜度和线性齿顶修缘的多目标修形优化方案。通过对比分析可知,齿轮表面的峰值载荷降低了2.5%,传动系统的传动误差降低了52.63%,减速器壳体表面的振动加速度降低了31.9%,轮齿表面接触偏载现象得到了消除,减速器运行噪声明显降低。     

二级行星齿轮减速器齿向修形优化设计

通过齿向修形,提高了行星轮系的传动性能和寿命。以某水泥搅拌车的二级行星齿轮减速器为研究对象,利用Romax designer建立了该减速器的传动模型,并通过齿向修形的方法来提高系统传动的平稳性、减小振动和噪音。通过对该模型进行疲劳强度分析和齿轮箱传动误差分析,发现高速级太阳轮与行星轮传动误差较大,低速级太阳轮与行星轮接触强度和弯曲强度安全系数较低。采用齿向修形的方法分别对这两组齿轮进行不同程度的齿向鼓形修形和齿向斜度修形,并在Romax designer中再次进行仿真分析。结果表明,高速级太阳轮与行星轮传动误差减小,低速级太阳轮与行星轮接触强度和弯曲强度安全系数提高,优化后的轮系传动性能和寿命得到了明显改善。     

外啮合珩齿珩轮修形新方法

外啮合珩齿是硬齿面齿轮加工的重要方法，本文分析了用齿轮式的金刚石修整滚轮对外珩磨轮进行修形的机理，并用自制的金刚石修形轮在Y4632A外啮合珩齿机上进行了修形及加工试验。     

基于ADAMS的行星轮系均载特性研究

以轮毂减速器中的NGW型行星轮系为研究对象,建立考虑齿面摩擦的十自由度动力学模型,并推导了动力学方程。通过ADAMS仿真得到齿轮之间的接触力,分析了有无齿面摩擦情况下浮动结构以及输入转速、载荷、摩擦因数对行星轮系均载特性的影响。结果表明：不论有无齿面摩擦,双浮动结构的均载性能优于单浮动结构和无浮动结构;系统均载系数随输入转速的增加而增加,随载荷的增加而减小,随摩擦因数的增加而小幅度变化。     

新能源汽车齿轮箱齿轮修形设计及效率分析

齿轮箱作为新能源汽车驱动系统的关键部件之一,如何提高其均载特性、改善NVH性能,成为新能源汽车关注的焦点问题之一。综合考虑齿轮、轴系的弹性变形以及齿轮制造、安装误差等因素,计算齿轮修形参数。建立齿轮箱仿真模型,分析修形前后齿轮接触应力、传递误差以及传动效率的变化规律;制作齿轮箱样机,进行传动效率测试,并与仿真结果进行对比,验证齿轮修形的可靠性。结果表明：修形后的齿轮齿面接触应力显著减小,齿面载荷分布均匀,传递误差峰峰值大幅降低;效率测试结果与仿真结果基本吻合。     

RV减速器摆线轮齿廓修形对温度的影响

为分析摆线轮啮合过程中的温度特性,研究不同修形方式对摆线轮温度的影响规律,考虑摆线齿轮常用的3种组合修形方式,以相同的径向间隙为前提,对比分析摆线轮修形前后的接触应力与摩擦热量在轮齿上的分布情况。利用有限元分析,计算出修形前后温度场中的温度分布情况。结果表明：对摆线齿轮进行齿廓修形可以有效降低齿轮的稳态温度,组合修形中降温效果最佳的修形方式为正等距+正移距修形;单齿上温度梯度的密集程度随着啮合范围的减小而增大;摆线轮修形前后瞬时摩擦热量的最大值不受影响,峰值所处的位置会发生变化,而周期摩擦热量的峰值位于轮齿的同一啮合相位角上,但数值会随着轮齿受到的压力的增大而增大。     

基于时间序列分析的行星齿轮箱故障诊断

齿轮箱运转的环境会导致信号采集时产生强大的噪声干扰,提出时间序列的方法对齿轮箱进行故障诊断。采用时间序列分析对行星齿轮箱进行谱分析,通过与传统频谱分析比较可以看出,该方法具有较好的识别能力。通过Labview虚拟仪器设计的数据采集系统进行数据的采集提取特征信号,确定模型阶次为5阶,最后利用AR模型参数算法来确定其正常状态下齿轮参数容差范围,在阶次不变的情况下分析出故障信号的模型参数,与正常信号参数容差范围进行对比,从而对齿轮箱故障进行诊断,该方法在齿轮诊断方面效果较为显著。