基于ANSYS的井下齿轮传动系统振动分析

为研究井下齿轮传动系统的振动特性,基于三维建模软件CREO建立井下齿轮传动系统主、从动齿轮的三维几何模型,采用大型分析软件ANSYS,建立了井下主、从动齿轮的有限元仿真模型,并通过读取结果文件中井下主、从动齿轮在不同阶数下的固有频率及对应振型,直观地分析了井下主、从动接触齿轮的动态特性。该振动分析结果可为传动机构设计阶段优化齿轮参数以远离外界激励频率提供理论参考,从而避免齿轮传动系统发生共振,并有效地提高齿轮传动系统的疲劳强度。     

驱动桥准双曲面齿轮传动系统振动特性分析

为掌握驱动桥振动响应的影响规律,实现驱动桥动态特性的主动控制。以驱动桥准双曲面齿轮传动系统为研究对象,考虑主从齿时变啮合刚度、阻尼、传动误差和冲击等激励,基于集中质量法构建驱动桥齿轮传动系统的多变参数耦合振动模型,并依据牛顿第二定律推导其振动微分方程组,采用RK算法求解方程组。对比准双曲面齿轮修形优化前后主、从动齿轮的垂直、扭转和轴向的振动数值解,并讨论了输入转速和加载扭矩的改变对系统振动特性的影响规律。结果表明：优化后的齿轮运转振动值减小;主从齿的垂直和轴向振动规律复杂,处于近似混沌运动状态;扭转方向上呈现拟周期运动;输入转速和加载扭矩的改变对主从齿轴向振动影响最大,垂直方向次之,扭转方向最小。进一步对驱动桥总成进行振动测试分析,结果表明：新状态样件的动态性能更优,测试数据的趋势与理论分析结果符合较好。     

变速工况下球轴承-螺旋锥齿轮多体动力学分析

基于多体系统动力学方法,定义了球轴承钢球、套圈滚道和保持架之间的动态接触关系,螺旋锥齿轮传动的啮合接触关系,探索了变速工况下球轴承-螺旋锥齿轮系统的动力学分析方法.运用ADAMS建立了球轴承-螺旋锥齿轮传动多体动力学仿真模型,以变转速作为齿轮传动系统外部激励,计算了变转速工况下齿轮系统的动态响应.计算结果表明:变速工况下,啮合轮齿的动态接触力远大于常速工况,保持架受到较大较频繁的间隙碰撞力作用,运动稳定性相对较差.变速转速频率及其倍频为齿轮啮合力和球轴承动态接触力的主要频谱成分.常速工况下,常速转速频率及其倍频和啮合频率为齿轮啮合力的主要频谱成分,保持架转速频率及其倍频为球轴承动态接触力的主要频谱成分.计算模型和分析结果为复杂变工况下球轴承-螺旋锥齿轮系统动力学分析和动态设计提供了分析方法.     

轻型客车驱动桥模态计算及试验验证

针对某轻型客车驱动桥进行了包含主减速器、差速器、半轴等所有零部件在内三维实体模型,利用该三维模型建立了驱动桥的有限元模型并进行了理论模态计算;利用LMS振动测试设备对后桥进行了模态试验,通过理论与试验结果对比,表明理论建模是正确的、有效的,为驱动桥整体动态模拟及振动噪声控制提供了前提。     

垂直升船机传动系统动力学仿真及疲劳寿命预测

针对垂直升船机传动系统大模数齿轮的疲劳寿命问题,提出一种联合虚拟仿真技术.运用SolidWorks及其插件GearTrax建立传动齿轮齿条机构的三维模型,在ADAMS中进行齿轮齿条机构动态啮合力仿真,并研究了传动速度对啮合力的影响.基于有限元软件ANSYS分析了传动机构大模数齿轮的弯曲应力,与理论计算值相比误差为1.6%,误差较小,可以作为齿轮疲劳寿命预测的依据.利用获得的载荷历程和弯曲应力结果,基于名义应力法对该大模数齿轮进行疲劳寿命预测,结果表明该大模数齿轮能很好地满足设计使用要求,联合虚拟仿真技术能有效地研究大模数齿轮的疲劳寿命问题.     

汽车主减速器非线性振动特性仿真

研究了汽车主减速器主传动齿轮的振动特性,考虑汽车主减速器传动中的齿侧间隙、时变啮合刚度、啮合冲击等非线性因素,建立变参数、弯扭耦合的8自由度非线性动力学模型,分析了主减速器周期、拟周期、混沌等3种典型振动形态,并对不同参数对系统非线性动态响应特性的影响及系统参数与关联维数、最大Lyapunov指数等非线性特征量之间的关系进行了仿真研究.结果表明,激励频率、刚度比、阻尼比等参数的变化对主减速器振动形态的影响形式有一定的规律性,非线性特征量对于主减速器振动特性具有足够的敏感度,能够表征主减速器的不同振动形态,并通过对实测3类主减速器振动信号的分析进一步验证了该结论.     

斜齿轮传动的啮合刚度计算及其主共振分析

斜齿轮是机械装备的重要传动元件,其啮合刚度的准确计算和传动系统的稳定性分析具有重要的实际意义。根据斜齿轮轮齿接触线的变化规律,结合斜齿轮单对齿单位长度啮合刚度变化规律和ISO刚度计算准则,提出一种斜齿轮啮合刚度计算方法,分析了不同参数下斜齿轮传动的啮合刚度波动特性;基于分析所得的啮合刚度变化规律建立了斜齿轮传动的动力学模型,并利用多尺度法对动力学模型进行了求解,研究了外加载荷和啮合刚度波动对斜齿轮传动主共振的影响。结果表明：给出的斜齿轮啮合刚度计算方法能够较快速、准确地获取啮合刚度波动变化规律,将其引入斜齿轮动态特性分析中,能够更加准确地反映斜齿轮啮合刚度波动和载荷波动对系统主共振稳定性的影响规律;在其他条件不变时,斜齿轮主共振稳定性随静载荷和啮合刚度波动增加而增加,但较大静载荷会导致主共振频率增大,而且在高频激励下,即使较小的啮合刚度波动也会触发主共振的不稳定;载荷波动增加会使斜齿轮主共振幅值增大,使系统稳定性变差。     

面齿轮传动系统非线性动力学键合图模型及方程

为了较好研究面齿轮的传动系统,本文以正交面齿轮传动系统为研究对象,基于Bond gragh理论建立了综合时变啮合刚度、传动误差、齿面摩擦力、啮合阻尼等因素的耦合非线性动力学模型.运用Bond gragh理论将面齿轮传动系统中的激励和响应转化为键合图元,分析系统运动的特性分别建立了面齿轮弹性变形键合图模型、传动误差键合图模型和齿面摩擦键合图模型,并分析因果关系和键合图中的功率流得到面齿轮传动系统非线性动力学耦合方程.     

ARMA预测算法在汽车驱动桥齿轮故障诊断上的应用

基于齿轮啮合理论和试验数据,提出了汽车驱动桥早期故障诊断的分析方法。采用ARMA模型对齿轮振动及故障趋势进行了预测分析,设计了基于ARMA预测算法的汽车动力传动系统监测软件,并进行了试验验证。试验和分析结果表明,ARMA模型预测算法对于汽车驱动桥台架试验的早期失效诊断切实可行且应用效果良好。     

机器人用RV减速器多齿啮合特性研究

针对摆线针轮多齿啮合时的接触力对于RV减速器传动精度和疲劳寿命的影响问题,本文研究了RV减速器摆线针轮多齿啮合的动态过程,建立了RV减速器动力学仿真模型。通过仿真计算得到了各摆线针齿啮合点处的法向接触力、摩擦力和接触应力,并与理论公式计算结果进行了对比。最后对RV减速器样机的传动性能进行了测试,确定了摆线针轮传动是引起RV减速器传动误差的主要原因。由RV减速器分段传动误差的标准差分量可以间接地判断摆线针齿不同啮合位置的匹配性,从而经过针对性的齿廓修形进一步提高RV减速器的传动精度。     

考虑多体承载啮合斜齿行星齿轮动载特性分析

斜齿行星传动在高速重载场合中应用越来越广泛,其动载特性研究对减振降噪具有重要意义。正确地描述行星齿轮系统的啮合刚度和啮合误差是进行动力学分析的前提,为此,紧密结合齿轮几何分析与力学分析,提出行星齿轮承载接触分析技术,获得各齿轮副的耦合时变啮合刚度,并计算其啮合冲击力,为行星齿轮动力学深入分析奠定基础;其次,应用集中参数法建立考虑齿轮副安装误差、刚度激励及啮合冲击激励的斜齿行星传动啮合型弯-扭-轴动力学模型,采用数值法求解系统的动载特性。表明：考虑啮合冲击激励时,随转速的增加动载荷增加更为明显;共振转速附近,啮合冲击对动态啮合力的影响较小;安装误差特别是中心距误差是引起各齿轮副啮合刚度不同的主要原因,其进一步导致了系统的共振转速变多;行星轮浮动可以明显降低共振转速处的动载荷,由于各外（内）齿轮副刚度的不同,随转速的增加行星轮浮动使得部分齿轮副的动态啮合力明显降低。     

基于ANSYS／LS-DYNA的少齿差内啮合齿轮副动力学特性分析及修形研究

以全平衡双驱动三环减速器的少齿差内啮合齿轮副为研究对象,在ANSYS／LS-DYNA中应用APDL语言进行精确的参数化建模,并以此为基础对齿轮副进行显式动力学分析。同时对少齿差内啮合齿轮副进行齿廓修形,使轮齿啮合状况得到了改善。     

基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择

斜齿轮因具有传动平稳和承载能力高等优点而被广泛用于高速、重载传动中。目前对于斜齿轮的设计多以满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力为准则,未考虑设计参数对啮合效率的影响,易造成能源浪费和经济损失。在影响齿轮啮合效率的因素中,滑动摩擦功率损失占主要地位。因此,本文从计算斜齿轮滑动摩擦功率损失入手,通过计算啮合点处的滑动摩擦功率损失并沿啮合线积分,得到斜齿轮啮合效率的表达式,从中揭示出设计参数对啮合效率的影响规律,进而提出在满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力的前提下斜齿轮设计参数的选择原则。     

滚柱活齿传动的啮合建模与仿真

作者应用齿轮啮合原理,对滚柱活齿传动啮合副的啮合运动进行了研究,建立了该类活齿传动各啮合副的啮合方程,采用可视化编程开发了滚柱活齿传动的动态演示系统。     

基于CATIA的圆柱齿轮建模方法研究

该文针对圆柱齿轮在CATIA环境下建模过程中涉及到的几种方法,进行了理论分析。利用CATIA软件以不同方法建模,使用分析工具进行分析,并且通过MSC—Simdesigner将虚拟装配模型导入ADAMS软件进行动力学仿真分析。比较了各个建模技术特点,通过对齿轮啮合力大小及转速等相关动力学分析,得到一种合理的圆柱齿轮建模方法。     

基于APDL的全平衡双驱动三环减速器内啮合齿轮副参数化建模

以全平衡双驱动三环减速器的内啮合齿轮副为研究对象,根据机械原理中关于齿轮齿廓线的渐开线特性,应用ANSYS分析软件的APDL语言参数化功能进行精确的建模,并以此为基础对齿轮进行接触分析。     

谐波齿轮的瞬时啮合研究

谐波齿轮传动这一新型的传动形式,由于柔性齿轮的变形特征而使得其啮合原理复杂化了。对于谐波齿轮啮合原理的研究,国内外学者多采用模型转换的方法,即把谐波齿轮的啮合代换为一系列的、中心距连续变化的一对刚性齿轮之问的啮合。本文提出了无需模型转换的直接方法。该方法主要是借助于齿轮现代啮合理论,同时充分注意了谐波齿轮的啮合的特殊性。该直接方法是同计算机数值计算密切结合的。本文对实验台的谐波装置运转、测试和从中考察到谐波传动的一些动力特性作了扼要介绍。     

由共轭齿廓的微分方程分析齿轮的啮合节点

针对齿轮切削加工的教学过程中,利用展成法加工满足齿形要求的齿轮,讨论共轭齿廓的微分方程,并对一对齿轮的啮合节点和传动比进行讨论。     

活齿端面谐波齿轮工作啮合副的啮合面积

分析了活齿端面谐波齿轮工作啮合副啮合面积的变化规律及影响因素，并按照活齿齿数与波发生器的波数及端面齿轮齿数关系的不同，分别进行了探讨，推导出了相应的计算公式，为进一步研究活齿端面谐波齿轮工作啮合副的承载能力和强度理论打下了基础。