基于MASTA的单斜齿轮修形优化研究

为了研究不同修形方式对齿轮性能的影响,以一对单斜齿轮为例进行螺旋线修形、齿向起鼓及齿顶修形。采用MASTA软件对不同修形方案进行承载接触分析LTCA(Loaded Tooth Contact Analysis),计算各种方案下齿轮的传动误差、齿面接触应力及齿面载荷分布,并以齿面载荷分布均匀为优化目标,综合考虑传动误差及齿面接触应力,对齿轮进行螺旋线修形和齿向起鼓,并从修形量、修形长度和修形曲线3个方面进行齿顶修形优化,得到了特定工况、特定齿轮参数下的修形优化方案。研究表明：与未修形情况相比,最终优化方案在齿面载荷分布更均匀的情况下可使齿轮传动误差下降8.6%,且传动误差曲线更接近正弦曲线;最大齿面接触应力下降6.2%,齿面载荷分布系数KHβ由1.195 2降低至1.144 5;该修形优化方案有效地改善了齿轮的啮合性能。     

制动工况下风电齿轮传动系统的动力学特性分析

考虑多种内、外部因素通过仿真获得风力发电机正常制动时齿轮箱的外部载荷。采用集中质量参数法在考虑齿轮时变啮合刚度、啮合阻尼、综合啮合误差、齿侧间隙和齿面滑动摩擦力等因素的情况下建立风力发电机齿轮传动系统的纯扭转非线性动力学模型;利用数值方法求得传动系统在制动工况下各齿轮副沿啮合线的振动位移和动态啮合力等;分析齿侧间隙和齿面滑动摩擦力对风电齿轮传动系统动力学的影响。     

人字齿轮承载接触分析的模型和方法

针对人字齿轮啮合特点,建立人字齿承载接触分析的模型.首先采用有限元方法计算得到工作齿面网格结点的柔度系数,通过插值获得啮合周期内全部瞬时接触椭圆长轴离散点的柔度系数.根据啮合周期内各接触位置轮齿啮合情况组成齿面接触点法向柔度矩阵,并通过叠加获得齿轮副的齿面法向柔度矩阵.考虑轴变形对齿面柔度矩阵的影响,将轴变形产生的附加矩阵叠加到齿面法向柔度矩阵中,从而获得齿轮系统的柔度矩阵.然后根据轮齿变形位移协调方程.引入力平衡条件和非嵌入条件,建立人字齿轮接触问题的数学规划模型,以一对试验人字齿轮为例,通过时承栽传动误差的比较.测量幅值与理论幅值分剐为0.451 669"和0.43",二者相差很小,验证了所建模型的正确性.     

啮合齿向误差对齿轮承载能力的影响

提出了一种啮合齿向误差计算方法,即将齿轮轴线倾角分成两个分量,分别计算啮合齿向误差,然后按方向进行叠加;用这种方法可以分析多种外界因素对齿轮啮合的影响,如箱体变形、轴端受力、轴线挠曲等;可以形成适当的空负荷啮合齿向误差,使工作状态下啮合齿向误差得到补偿;可以根据齿轮接触情况验算齿轮强度;在不增加啮合齿向误差的前提下,合理给定支承平行度要求。     

啮合齿面误差对齿轮承载能力的影响

提出了一种啮合齿向误差计算方法，即将齿轮轴线倾角分成两个分量，分别计算啮合齿向误差，然后按方向进行叠加；用这种方法可以分析多种我界因素对齿轮啮合的影响，如箱体变形，轴端受力，轴线挠曲等；可以形成适当的空负荷啮合齿向误差，使工作状态下啮合齿向误差得到补偿；可以根据齿轮接触情况验算齿轮强度，在不增加啮合齿向误差的前提下，合理给定支承平行度要求。     

齿面粗糙度对风电齿轮箱行星轮系动力学特性影响

为研究齿面粗糙度对行星轮系动力学特性的影响,提出行星轮系齿轮副动态承载接触分析与系统振动位移耦合方法。以某型兆瓦级风电齿轮箱行星轮系为研究对象,基于分形理论对轮齿粗糙表面进行分形表征,通过齿轮副啮合变形协调条件,构建齿面动态承载接触状态与构件振动位移、粗糙齿面啮合误差以及摩擦力的关联关系,建立风电齿轮箱行星轮系动力学模型,分析粗糙齿面啮合误差与摩擦力对系统动态特性的影响。结果表明：随着粗糙度的增大,齿面载荷峰值与波动幅值增大,动态啮合刚度幅值出现明显波动,均载性能降低;增大粗糙度会降低行星轮系临界转速,在低转速区域内,其具有激励增振作用,而在临界转速区域附近,其具有阻尼减振作用;摩擦力主要影响行星轮系各构件振动位移,可改变动态啮合力在少齿啮合区的幅值。     

斜齿轮传动误差啮合变化规律研究

考虑齿轮制造误差以及安装误差等因素,利用蒙特卡洛方法计算出沿斜齿轮时变接触线上各啮合点的误差,考虑动态负载、啮合误差以及齿面摩擦力等因素构建齿轮副弯—扭—轴耦合动力学计算模型,采用摄动法求出近似解,分析齿轮传动过程中动态传递误差、最大啮合力以及啮合加速度变化规律。研究表明:误差激励是影响高速齿轮动态特性的重要原因,刚度激励是影响重载齿轮动态特性的主要因素。     

含混合弹流润滑摩擦力的风电行星齿轮动力学模型

针对风电行星齿轮传动系统,根据齿轮啮合特性,系统地分析推导太阳轮-行星轮、内齿圈-行星轮单、双齿啮合时各啮合齿面的摩擦力臂。基于混合弹流润滑模型,分析各啮合齿面间的摩擦力。建立包含混合弹流润滑摩擦力、时变啮合刚度、传动误差与齿侧间隙等因素的多自由度的平移-扭转耦合集中参数非线性动力学模型。算例结果表明,作为一种内部参数激励,摩擦力加剧了系统沿啮合线方向的振动;与边界润滑相比,混合弹流润滑能减小系统的振动。实验证明,该模型可很好地预测风电行星齿轮的非线性动力学特性。     

功率六分支同轴人字齿轮传动系统动态特性与均载特性研究

功率六分支同轴人字齿轮传动是某船舶动力传输系统的重要组成部分,为了对船舶动力系统的振动噪声和动态载荷进行评估,需要开展功率六分支同轴人字齿轮传动系统的动态特性与均载特性研究。本文采用集中参数法建立了含时变啮合刚度和传动误差的扭转振动模型,并采用解析法求解动力学方程;依据齿轮副沿啮合线的相对振动响应,给出了动载系数与均载系数计算公式;分析了输入轴、双联齿轮轴及输出轴的扭转刚度对传动系统动载特性和均载特性的影响。结果表明：输入轴扭转刚度对系统均载特性影响较大;双联齿轮轴扭转刚度对分扭级和并车级的均载特性均有影响,且随着双联轴扭转刚度增加,动载系数均变大;输出轴扭转刚度对传动系统各分支动载系数几乎没有影响。     

柴油机齿轮副侧隙的检测及误差分析

柴油机传动系统中 ,各齿轮副侧隙的大小和均匀性直接影响齿轮的啮合质量、传动精度及正常工作 ,特别是定时齿轮副的侧隙 ,直接影响柴油机的配气相位、供油提前角和倒顺车时功率的一致性。1　齿轮副啮合侧隙的检测实例齿轮副啮合侧隙是柴油机装配过程中主要检查项目之一。一般常用方法有两种 :表测法 ,压铅法。由于表测法操作方便 ,能全面反映各位置侧隙大小情况 ,因而工厂在生产中常常采用。我厂生产的 PC系列柴油机齿轮传动系统如图 1所示。曲轴齿轮两侧是海水泵和淡水泵传动链 ,下方是机油泵传动链 ,V形传动链是凸轮轴定时传动链。在这…     

某中速柴油机齿轮修形分析

修形对于改善齿轮啮合质量,降低齿轮传动的振动和噪声有重要作用。基于KISSsoft软件,以某中速柴油机曲轴齿轮为研究对象,进行齿轮修形设计分析。得到曲轴齿轮修形前后齿面接触应力、齿轮传递误差、齿根弯曲应力等参数的变化情况,为优化齿轮修形提供理论依据。     

风电齿轮箱行星轮系的齿面摩擦与齿根裂纹耦合效应计算方法

针对风电增速箱故障率偏高的问题,在对风电机组传动系统的振动响应机理进行分析的基础上,提出一种同时考虑齿根裂纹与齿面摩擦2种因素耦合情况下计算风电增速箱行星轮系动态响应的方法。首先分析考虑不同滑动摩擦因素时,含齿根裂纹缺陷的齿轮其啮合刚度的变化情况;随后运用集中参数法建立一种同时考虑平移和扭转2种力学效应相互影响作用的行星轮系动态响应计算模型。使用该模型在考虑齿根裂纹、齿面滑动摩擦2种因素耦合情况下,对行星轮系时变啮合刚度影响作用进行仿真计算。结果表明,齿面间的滑动摩擦力将导致行星齿轮扭转振动响应在低频区域受到抑制、中频区域得到增强,而齿根裂纹会导致系统出现调制效应且该效应会使行星齿轮的扭转振动频谱响应在行星轮与太阳轮间的啮合频率附近出现调制边频带现象。     

齿轮结构参数和误差对某动力装置主齿轮传动振动的影响

建立单级斜齿轮传动振动模型,然后建立某动力装置主齿轮传动振动的动力学模型,应用模态分析对该模型进行求解,分析讨论了结构参数和误差对主齿轮传动振动的影响,并得到了相应的结论。     

国外船用大中型齿轮传动形式的发展现状

介绍了国外船用大中型齿轮传动形式技术发展现状,并论述了GT、CODOG、COGOG、COGAG、COGAS装置的传动形式及气垫登陆艇功率三分支传动系统的结构特点,指出了齿轮传动系统中的功率叠加、功率分支、横向交叉连接、自动同步离合器和液力偶合倒车等技术均是齿轮传动装置传动形式的发展和应用趋势。     

重载齿轮的最佳轮齿修形

本文给出了计算多对齿同时啮合轮齿接触线载荷分布的方法．并根据轮齿的啮合状态确定轮齿的最佳修形参数。利用作者编制的计算机程序研究了最佳轮齿修形参数对载荷分布系数的影响．     

考虑齿圈柔性的风电行星轮系动态啮合特性研究

针对集中参数法难以考虑齿圈柔性而有限元法计算量大的问题,以风电行星轮系为研究对象在集中参数/有限元混合法基础上提出一种揭示内啮合齿轮副延长啮合现象的分析方法。首先采用集中参数法建立风电行星轮系的动力学模型,并求解获得动态啮合力;随后,运用有限元法建立行星轮系内啮合齿轮副的有限元模型,并开展静态接触分析从而获得内啮合齿轮副各啮合位置发生多齿啮合时的变形阈值;最后,将集中参数模型获得的动态啮合力施加在内齿圈有限元模型上计算出内齿圈的动态响应,并结合发生多齿啮合时的变形阈值,从而揭示在不同负载和支撑数量下内齿圈上多齿啮合的分布区域,获得接触应力和齿根应力,分析啮合齿对数量改变前后对应力的影响。结果表明：考虑齿轮柔性后,内啮合齿轮副会出现除理论啮合齿对外其他齿对相接触的现象;随着负载扭矩的增大,内齿圈上三齿啮合首先发生在支撑两侧,随后三齿啮合发生区域不断增加;当行星轮与内齿圈间的啮合由理论两齿啮合变为三齿啮合时,其齿面接触应力和齿根应力小于其在相同时刻只计入两齿啮合时的应力值。     

液力传动对汽车使用性能的研究

液力传动目前在汽车上应用普遍,它主要是利用油液为媒介来传递发动机的动力,是一种柔性的传递动力的方式,相对刚性的机械传动来说,大大地减少了传动系统的扭转振动,延长了传动系中各零配件和发动机的寿命.另外,它和行星齿轮机构结合能实现自动变速,从而提高了汽车的动力性、经济性和行驶性能.