双圆弧谐波齿轮传动齿廓设计与参数分析

谐波传动轮齿齿廓对装置传动性能具有显著影响,为提高谐波传动装置性能,采用公切线式双圆弧齿廓作为柔轮齿廓,并建立以弧长为参数的双圆弧齿廓函数。基于改进运动学谐波啮合理论研究双圆弧齿廓谐波传动的共轭区域、共轭齿廓,并分析啮合参数和结构参数对共轭区域及共轭齿廓的影响规律。研究结果表明：双圆弧齿廓谐波传动在啮合过程中有两个共轭区域,且存在两次啮合及两点啮合现象;柔轮凸齿廓与凹齿廓圆弧半径、公切线倾角与长度、径向变形量系数、壁厚等对谐波传动的共轭角度与区间、共轭齿廓弧长、共轭齿廓半径与位置等影响显著,且研究实例中适当减小上述啮合参数或结构参数有利于提高谐波传动性能。     

渐开线圆柱齿轮齿廓的修形研究

根据坐标变换方法和标准渐开线方程,推导出了一个新的非工作面齿廓修形方程,然后根据该修形方程和SolidWorks建立了齿轮模型.利用有限元分析法对渐开线圆柱齿轮齿廓修形前后的受力情况进行了分析,结果表明修形后的齿轮接触应力比修形前减小了7.01%,修形后的齿根应力比修形前减少了10.95%.     

双圆弧谐波齿轮传动柔轮齿廓参数的优化设计

“双共轭”啮合区间对提高双圆弧谐波齿轮传动扭转刚度和传动精度有重要作用,提出一种增大“双共轭”啮合区间的方法。综合利用分段函数和啮合不变矩阵建立柔轮齿廓弧长参数方程和理论啮合方程,可有效简化谐波传动理论共轭齿廓的求解过程。基于此,以缩小共轭齿廓间差异为目标建立优化目标函数,对柔轮齿廓分别以公切线倾角、公切线纵向长度和凹圆弧齿廓半径为自变量进行单参数及多参数优化设计。研究结果表明,该优化设计方法可实现柔轮齿廓参数的合理选择,保证谐波传动“双共轭”运动的精度。     

不同共轭原理的双圆弧齿廓谐波齿轮传动分析

综合考虑谐波传动啮合齿廓、弹性变形等因素影响,采用公切线双圆弧齿廓作为谐波传动轮齿齿廓,分别得到基于包络啮合理论、改进运动学啮合理论的精确齿面共轭原理与近似原理,对不同共轭原理的双圆弧齿廓谐波传动的共轭区域、共轭齿廓、运动轨迹及啮合侧隙进行对比分析。研究结果表明:双圆弧齿廓谐波传动存在两个共轭区域,且存在“双共轭”现象。包络啮合理论与基于改进运动学的谐波啮合理论对双圆弧齿廓谐波传动共轭区域、共轭齿廓基本无影响。近似原理对共轭齿廓、啮合完成区域运动轨迹、长轴附近轮齿侧隙影响较小,对共轭区域、啮合初始区域运动轨迹、远离长轴的轮齿侧隙影响较大。     

新型平顶圆弧齿同步带带轮滚刀齿廓的研究

将带轮和滚刀的相对运动归结为带轮节圆沿滚刀节线所作的相对运动，运用包络原理分别推导出由带轮齿廓确定的刀具齿廓方程和由刀具齿廓确定的带轮齿廓方程。文中以实际加工出的带轮齿廓与理论齿廓的齿向误差最小为目标，讨论了带轮滚刀齿廓的优化设计方法和结果。     

谐波式齿轮泵齿轮啮合齿廓型式的选择

从谐波齿轮传动性能的角度,通过对目前使用比较多的3种齿廓型式进行比较,选择了圆弧齿廓作为谐波式齿轮泵齿轮啮合的齿廓型式。圆弧齿廓采用了柔轮齿廓为公切线型双圆弧齿廓和刚轮齿廓为外凸齿廓的型式,并且从图形和参数方程两方面来表示柔轮和刚轮的齿廓,为进一步研究谐波式齿轮泵提供了必要的理论参考。     

精密谐波齿轮传动采用圆弧齿廓的合理性证明

应用文献[1]，提出的谐波齿轮传动不变啮合矩阵，用数值方法证明了在精密谐波齿轮传动领域采用圆弧齿廓的合理性。     

齿侧间隙优化的双圆弧谐波齿轮传动动力学分析

为了优化谐波齿轮传动齿廓结构,减小谐波齿轮传动的齿侧间隙以提高啮合性能.在谐波齿轮传动齿廓优化设计的基础上,采用三维有限元轮齿动态接触分析的方法,建立了刚轮、柔轮以及波发生器构成的轮齿接触三维有限元分析模型,通过加载和运动实现各构件间的转速和转矩的传递,对谐波齿轮的柔轮进行了啮合仿真和动力学动态仿真分析,并对传动过程中...     

谐波齿轮传动共轭齿廓的研究

利用改进运动法，导出谐波齿轮的理论啮合方程，求出了柔轮任意齿廓形状时谐波齿轮传动啮合矩阵的一般形式，更适合于对具有不同共轭曲面的轮齿的谐波齿轮进行计算机分析。求出在具有余弦凸轮波发生器的谐波齿轮传动中，与渐开线柔轮齿廓共轭的刚轮齿廓以及形成并把时发生器的转角区间，得出在发生器转角为±39°附近存在一个共轭区间的结论。     

基于齿条近似法的谐波传动空间齿廓设计方法

针对渐开线谐波传动齿廓设计中啮合侧隙过大造成传动精度降低以及柔轮轴向偏斜产生齿廓干涉等问题,提出一种基于齿条近似法的谐波传动齿廓设计方法。该方法考虑了实际啮合情况,利用齿条近似法对柔轮齿相对于刚轮齿的实际运动轨迹进行近似齿廓设计与修形。并考虑了柔轮在装配变形下的偏斜,对柔轮齿在主截面以外的其他截面进行空间齿廓设计。结果表明:基于齿条近似法设计的谐波传动齿廓啮合侧隙很小并且啮合范围很广,按照线性关系改变柔轮齿根处壁厚可以实现柔轮齿在空载状态下任意截面的无干涉啮合。     

基于组合单元的圆钢管混凝土结构非线性分析

基于圆钢管混凝土组合截面轴力-应变关系和轴力一弯矩一曲率关系实用计算方法,采用U.L列式单元增量平衡方程,引入平面梁单元非线性分析方法,建立了钢管混凝土结构组合单元法非线性有限元分析理论.编制了相应的非线性有限元程序,对已有钢管混凝土结构的面内受力,如钢管混凝土偏压柱、不等端弯矩钢管混凝土偏压柱、钢管混凝土压弯构件和钢管混凝土模型拱肋等进行双重非线性有限元分析,与基于钢管混凝土拉压数值本构模型的分层梁单元非线性分析理论比较.结果表明,两种分析方法的载荷一变形曲线和极限承载力都很接近试验结果,与分层法相比,组合单元法直接根据杆端力求解截面刚度,不用分层计算截面刚度,加快了计算速度.     

Logix齿条中各参数对齿轮齿形的影响及选择

Logix齿轮除具有渐开线齿轮所具有的基本参数以外，还有一些自己特有的参数：本文研究了Logix条中各参数对齿轮齿形的影响，并提出了各参数的选取原则。     

基于有限元法的矿用汽车车架结构分析

为了满足车辆具有良好的使用性能和较高的安全性,利用ANSYS有限元分析软件,对重型自卸车车架结构在车辆转弯和悬空工况下进行力学性能分析,通过计算求得在指定载荷和约束条件下的应力和应变分布规律,提出改进措施,并为结构的优化设计提供理论数据。     

霍各乞铜矿边坡稳定性的有限元分析

利用有限元分析了应力场,位移场随边坡高度、边坡坡面角的变化而变化的规律,同时对霍各乞铜矿岩体边坡的稳定性进行了评价,得到了边坡角中陡的有价值的结论。     

空间杆系结构的随机有限元分析

针对杆系结构分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何参数及作用荷载等的随机性,提出了将确定性有限元随机化的方法,结合H-L（Hasofer-Lind）几何法,以结构的位移响应作为功能函数,得到结构中构件的可靠指标.通过算例表明随机变量的变异系数对构件可靠指标有较大影响,当同时考虑多个基本随机变量时,结构响应呈现出很强的随机性,基于随机有限元的可靠性分析方法具有一定普适性、可行性与实用性.     

套管变形的弹塑性有限元分析

在考虑油田注水因素产生的压力变动及不均匀性因素的基础上，通过建立存在上下油层压力差以及两向地应力差的带有射孔的套管受力模型，采用有限元方法研究了地下一段套管的损坏变形情况．分析结果表明，随着各种外载的逐渐增加，套管水平截面逐渐由圆形变成椭圆形，在最大地应力处套管有凹入，在最小地应力处套管有凸出．有关结果将对套管损坏的进一步研究与防治具有一定的理论意义。     

光滑节点域有限元法

本研究采用与有限元法(finite element method, FEM)相对照的方式,论述了光滑节点域有限元法(node-based smoothed finite element method, NS FEM)节点域的形成方式,光滑应变矩阵的求解步骤以及光滑有限元形函数的计算方法。利用matlab对典型算例进行编程分析,结果表明NS FEM计算刚度矩阵偏软,位移和应变能为解的上限,应力、应变和应变能具有良好的计算精度且不会产生体积锁定现象等。     

Die design for cold precision forging of bevel gear based on finite element method

The finite element analysis (FEA) software Ansys was employed to study the stress state of the dies of both plane and non-plane parting face structures with uniform interference and the die of plane parting face structure with non-uniform interference. Considering the symmetry of the die, a half gear tooth model of the two-ring assembled die with 2.5 GPa inner pressure was constructed. Four paths were defined to investigate the stress state at the bottom corner of the die where stress concentration was serious. FEA results show that the change of parting face from non-plane to plane can greatly reduce the stress at the teeth tips of the die so that the tip fracture is avoided. The interference structure of the die is the most important influencing factor for the stress concentration at the bottom corner. When non-uniform interference is adopted the first principal stress at the corner on the defined paths of the die is much lower than that with uniform interference. The bottom hole radius is another important influencing factor for the corner stress concentration. The first principal stress at the corner of the plane parting face die with non-uniform interference is reduced from 2.3 to 1.9 GPa when the hole radius increases from 12.5 to 16.0 mm. The optimization of the die structure increases the life of the die from 100 to 6 000 hits. Foundation item: Project(2006BAF04B06) supported by the National Key Technology R & D Program of China; Project(2005AA101B19) supported by the Key Technology R & D Program of Hubei Province, China     

随机参数桁架结构的有限元与可靠性分析

对随机参数桁架结构在随机荷载作用下的有限元分析方法进行了研究.分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何尺寸和作用荷载幅值等的随机性;应用代数综合法,对结构位移和应力响应随机变量的数字特征计算表达式进行了推导,进而得到结构各响应量的可靠度指标.通过算例表明文中提出的基于概率的随机桁架结构分析与可靠性分析方法的合理性与可行性.