基于解析法和有限元法融合的准双曲面齿轮接触分析研究

以汽车驱动桥准双曲面齿轮为研究对象,研究解析法与有限元法融合的齿面接触分析方法。基于HFT法建立准双曲面齿轮加工数学模型,推导出齿面方程。通过构建齿面啮合数学模型,采用解析法计算出传动误差。通过数值算法求解出数值齿面,并构建出齿轮三维模型。将齿轮模型导入ABAQUS软件,通过提取每一帧的齿面瞬时接触椭圆,将其全部显现在最后一帧,从而获得齿面三维接触区。对一对准双曲面齿轮进行齿面接触有限元仿真,并进行磨齿加工实验。结果表明：有限元齿面接触区仿真结果与MASTA软件结果一致,与实际滚检接触区吻合,验证了所提出的齿面接触分析方法的正确性。     

振动压路机驱动桥齿轮的失效分析

结合现场实例，进行了振动压路机驱动桥弧齿准双曲面齿轮早期失效分析和热处理技术评价。分析表明轮齿的共渗层和心部组织不良以及渗层硬度分布不合理是齿轮副早期失效的主要原因，并提出了保证齿轮质量的热处理工艺措施。     

考虑啮合错位的斜齿轮复合修形优化研究

为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触计算模型,以齿面载荷分布、传递误差、啮合冲击等性能指标为评价依据,进行了“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”的复合修形。结果表明：基于多目标的“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”复合修形能有效改善因啮合错位造成的齿向偏载,且在降低传动误差峰峰值和改善啮合冲击方面显著优于单一的螺旋角修形,能较全面地改善斜齿轮的啮合质量。     

准双曲面齿轮设计与制造

从准双曲面齿轮制造的基础理论出发,在成功地仿制格利森准双曲面齿轮的基础上,就其加工工艺、切齿方法的选择、机床的调整计算等方面总结了单件加工准双曲面齿轮的加工经验,对准双曲面齿轮的推广应用有一定的借鉴作用。     

大速比准双曲面齿轮的设计与分析

利用准双曲面齿轮虚节锥设计方法,设计出两种可采用HFT切齿法加工的大速比准双曲面齿轮副(齿数比分别为3/37和4/37);并借助于局部综合法,研究了以上两种大速比准双曲面齿轮副的齿面接触印痕、传动误差等啮合性态.     

基于ANSYS的准双曲面齿轮建模及有限元分析

针对传统悬臂梁理论计算轮齿弯曲应力的不足 ,本文在ANSYS软件中采用从低级到高级的建模方法对准双曲面齿轮进行三维实体建模 ,并对齿轮进行分析 ,收敛计算到足够的精确度 ,得到了满意的结果。文中采用了合理的分割方法对轮齿进行切块、选用六面体单元划分网格 ,根据赫兹理论对齿面瞬时接触椭圆施加半椭球分布压力 ,分析结果更准确。该建模方法易于实现参数化建模 ,为复杂零件的三维实体建模提供了一个思路。     

准双曲面齿轮CAD系统开发

文中介绍了运用VC 与AutoCAD二次开发工具ObjectARX2000开发准双曲面齿轮CAD系统的过程和方法，及其体系结构和主要内容。该系统能方便完成图表数据检索、齿坯设计、强度校核、绘图、调整卡计算输出。     

准双曲面齿轮制造技术

从准双曲面齿轮的基础理论出发,阐述了其特殊性、优越性和复杂性.介绍了准双曲面齿轮齿形的切削加工和少无切削加工.其中对正处于研制阶段的少无切削加工——精锻技术做了较为详细的阐述,包括其国内外状况、几个重点研究的方面及发展趋势.在总结两种方法的基础上对未来准双曲面齿轮加工制造的前景进行了展望.     

准双曲面齿轮数控加工仿真系统设计

根据准双曲面齿轮数控加工原理,提出了CNC铣齿机、齿轮毛坯和盘铣刀实体模型的具体构建方法;利用简化的齿轮毛坯实体模型和盘铣刀实体模型做布尔减运算,在计算机上实现了模拟工件材料的去除过程;通过加工仿真结果和实际加工结果对比,验证了加工仿真方法的正确性.所获得的仿真结果可为齿面接触分析和有限元应力分析提供精确的实体模型.     

基于实际加工过程准双曲面齿轮建模方法研究

通过模拟准双曲面齿轮实际加工过程,分别讨论不同传动比时齿轮建模方法.通过在UG NX软件中建立准双曲面齿轮在不同加工方法下的实体模型,可简化准双曲面齿轮设计人员在进行齿轮分析前繁琐的建模过程并提高建模的精度.     

基于实际切齿刀具的螺旋锥齿轮侧隙分析

加工刀具形状对螺旋锥齿轮的齿面形成有很大的影响.本文提出了基于实际切齿刀具形状的螺旋锥齿轮齿面确定的方法和步骤.论述了螺旋锥齿轮轮齿实际侧隙的确定方法和过程,给出了螺旋锥齿轮侧隙最优化调整的方法.     

数控插齿机驱动箱系统综合变形下齿轮承载能力分析

以某企业YK51160C数控插齿机驱动箱系统为对象,建立了包含扭转、弯曲和横向耦合振动的驱动箱系统力学模型,分析了驱动箱系统综合变形引起的齿轮啮合错位对齿轮齿面载荷分布情况的影响,采用Romax软件基于ISO6336-1～3:1996标准,在考虑系统变形引起齿轮啮合错位的情况下,对驱动箱系统中的圆柱齿轮进行齿轮承载能力分析。结果表明驱动箱系统中的圆柱齿轮的强度均满足要求,为YK51160C数控插齿机驱动箱系统的进一步分析、优化提供了参考。     

安装误差对双圆弧齿轮啮合特性影响分析

为深入研究安装误差对双圆弧齿轮副啮合特性的影响,基于有限元法建立齿轮加载分析模型,研究啮合过程中单齿凸、凹齿廓的接触性能,对比分析安装误差对接触性能以及传动误差的影响规律。结果表明：啮合周期内,双圆弧齿轮的凹齿廓先接触且承担较大的法向接触力,但凸齿廓的啮入端接触应力最大,凸、凹齿面接触压力差与转矩成正比;安装误差对齿面接触性能影响较大,其中中心距误差容易引起齿轮分阶处应力集中,轴线平面的安装误差会引起齿面接触偏载,且对安装误差影响最大。     

装载机负载敏感驱动系统性能分析与优化方案

某型履带式装载机在单边转向时常常出现熄火现象,使整机的工作性能受到很大影响。通过对其负载敏感驱动系统进行动态特性分析发现,液压波动以及液压泵和发动机之间的功率匹配是产生故障的根本原因。针对这一问题,在不影响发动机效率的前提下,设计出一种简单易行的改进方案：在驱动系统的两个负载反馈回路中间串联一个适当大小的阻尼孔,以解决发动机与液压泵之间的功率匹配问题,降低系统的液压波动。仿真及实验结果表明：该方法可有效解决装载机转向过程中的熄火问题,大幅提高了系统的动态性能,优化方案简单可行。     

基于驱动单元能量匹配方法的液压系统动态性能分析

基于变频异步电机和变量柱塞泵能量转换效率模型,提出一种驱动单元能量匹配的节能方法,以驱动单元的输出效率最优为目标,通过联合控制驱动单元中电机的转速和柱塞泵的排量,达到匹配负载能量需求的目的。为进一步研究能量匹配方法的动态响应性能,结合功率键合图对采用能量匹配方法的液压系统驱动单元进行建模,对其输出压力响应进行仿真实验并与常规驱动方式的输出响应对比,结果表明该方法具有良好的响应特性。     

拖拉机后桥大圆锥齿轮早期失效分析

对齿轮断口的宏观形貌、显微组织及硬度等进行检验和分析。结果表明,齿根处没有进行硬化处理造成齿根处抗疲劳能力不足,是导致齿轮早期失效的主要原因。     

基于非线性有限元接触理论行星齿轮副瞬态啮合特性研究

为了比较分析风电行星齿轮副啮合面和非啮面瞬态接触特性的差异,根据非线性有限元接触理论,建立了某风电增速用输入级传动机构NGW型行星轮系的非线性有限元模型,对行星齿轮副的瞬态啮合过程进行了动力学实验研究,获得了行星轮系构件齿廓不同啮合位置应力的时间历程曲线。研究表明啮合轮齿廓不同位置的应力具有相似的变化规律;与外啮合的行星齿轮轮廓应力相比,内啮合行星齿轮齿廓的应力较大。在此基础上,对比分析了风电行星齿轮副的关键工况参数对啮合面和非啮合面的瞬态接触的影响,为以改善行星齿轮啮合性能和可靠性为目标的动态优化设计方案确定提供有益的指导。     

重型载货汽车后桥主动锥齿轮断裂原因分析及改进措施

通过常规检验和显微硬度等检测手段对断裂主动锥齿轮进行了分析.结果表明,齿轮安装、调整存在问题,使主动锥齿轮小端局部受力太大,导致主动齿轮产生疲劳断裂,提出了改进措施.     

含颗粒缺陷涂层材料线接触力学性能数值分析

目的建立线载荷作用下含颗粒缺陷涂层材料的数值分析模型,探究颗粒缺陷对涂层材料接触力学性能的影响,以期为工程实际中机械传动部件表面的涂层工艺优化设计提供理论指导。方法利用半解析法,构建考虑颗粒缺陷的含涂层非均质材料线接触模型,所得计算结果与有限元法结果吻合良好。基于该模型,研究了摩擦系数、颗粒缺陷的位置及分布对含颗粒缺陷涂层材料最大von Mises应力及其深度位置的影响。结果随着摩擦系数的增大,最大von Mises应力值逐渐增大,其深度位置从涂层内部阶跃至近表面。随着颗粒缺陷中心x坐标从左到右变化,最大von Mises应力值先增大后减小,其深度位置位于涂层与基体界面附近或颗粒缺陷近表面端的上端。随着颗粒缺陷与涂层表面距离的增大,最大von Mises应力值先增大,后减小,并逐渐趋于稳定,其深度位置先逐渐远离涂层表面,随后稳定在涂层内部或涂层与基体界面区域。分布颗粒缺陷对最大von Mises应力的影响较为复杂,其深度则位于涂层与基体的界面或颗粒缺陷与基体的界面附近。结论摩擦系数与颗粒缺陷的位置及分布对涂层材料线接触力学性能均能产生较大影响。