新型变传动比限滑差速器运动学仿真研究

在非圆锥齿轮副基础上设计一种新型变传动比限滑差速器,同时具备差速限滑及锁止功能,对该型差速器建立模型,同时利用Adams仿真软件对差速器的核心部件非圆锥齿轮副进行运动学仿真,验证差速器设计的正确性,同时探究该型差速器的传动规律,为差速器的优化提供依据。     

螺旋非圆锥齿轮齿面设计及运动仿真研究

应用微分几何的曲线曲面论定理,基于课题组已成功研发的直齿非圆锥齿轮的三维齿廓,对螺旋非圆锥齿轮齿面节线的构建原理进行了研究。基于映射法构建了螺旋非圆锥齿轮齿面节线的数学模型,依据密切面的思想及算法,完成了螺旋非圆锥小齿轮实体模型的构建。应用包络原理,完成了螺旋非圆锥大齿轮实体模型的构建。运动学仿真结果验证了算法及模型的正确性。研究成果为变传动比限滑差速器非圆锥齿轮设计及其啮合理论的完善及创新提供了理论和技术支撑。     

非圆面齿轮差速器的构型原理与动态防滑机制

针对变传动比差速器核心元件制造难度大、动态限滑机制不明确的问题，提出一种基于非圆面齿轮的新型变传动比差速器，并针对该差速器的构型原理与动态防滑机制展开研究。在阐明圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动原理的基础上，给出非圆面齿轮差速器的构型原理；针对单侧驱动车轮打滑，整车陷入困境的工况，根据机构旋转法得到非圆面齿轮差速器的运动学表达式，利用高等动力学理论，构建非圆面齿轮差速器各构件的力学平衡方程，推导出整车牵引力公式，进而建立非圆面齿轮差速器驱动下整车水平移动的动力学模型；通过试验和仿真相结合的方法，对差速器在两驱动轮上的扭矩分配，动态牵引力变化以及整车的脱困行为进行研究，结果表明：非圆面齿轮差速器使单侧打滑车轮产生周期惯性扭矩，有利于提升车辆的最大牵引力，它是变传动比差速器动态防滑的根本原因；增加差速器输入转速，能够有效提升车辆脱困的平均速度，同时对车辆产生的柔性冲击幅值也会增大，研究结果为变传动比差速器的设计提供一定的理论依据。     

变转矩限滑差速器非圆锥齿轮结构强度分析

针对越野车变转矩限滑差速器锁紧系数较小的问题,提出了一种新型限滑差速器非圆锥齿轮结构,行星齿轮与半轴齿轮齿数之比为1∶2,传动比以行星齿轮转1圈为1个周期,可以最大限度地提高传动比变化幅值,达到±40%,使差速器的理论锁紧系数由原来的1.857增加到2.33,增强了车辆的通过性。针对非圆锥齿轮传动的特点,提出该差速器结构有限元建模、分析方法:先用接触面结点耦合的方法求出给定转矩下小齿轮的转动位移,再建立接触摩擦模型,利用转动位移作为输入条件求得各锥齿轮工作应力。对不同结构的限滑差速器非圆锥齿轮进行不同方法的有限元仿真计算比较,结合传动试验,结果证明所改进的结构性能和强度更优,所采用的仿真计算方法正确有效。     

非圆锥齿轮限滑差速器结构性能仿真及优化设计

为实现越野车的防滑功能,提出了一种新型限滑差速器非圆锥齿轮结构,行星齿轮与半轴齿轮齿数之比为1:2,传动比以行星齿轮转一圈为一个变化周期,可以最大限度地提高传动比的变化幅值达到±40%。针对该齿轮传动的特点和有限元方法理论,提出锥齿轮传动有限元建模与力学性能分析方法。先建立接触面结点耦合的轮系模型,求出给定扭矩下的转动位移,再建立齿面摩擦接触的轮系模型,将转动位移作为输入条件求得锥齿轮工作应力。根据计算结果,对锥齿轮结构进行改进,使其力学特性更佳。对两种结构的变扭矩限滑差速器非圆锥齿轮进行有限元分析比较,证明改进后的结构更合理,所采用的结构设计方法正确有效。     

非圆面齿轮限滑差速器的设计方法与锁紧特性

文中提出了一种基于非圆面齿轮的新型变传动比差速器,具有互换性好、容错性能强的突出优势,针对该差速器的构型设计与转矩分配特性展开研究。在阐明非圆面齿轮传动机理的基础上,给出了非圆面齿轮的传动比函数与齿数配比方法;结合非圆面齿轮的传动特性和变传动比差速器的机构原理,给出了非圆面齿轮差速器的构型设计方法,并推导出非圆面齿轮差速器锁紧系数表达式,仿真结果表明：增大非圆面齿轮的偏心距有利于提高非圆面齿轮差速器锁紧系数,但考虑非圆面齿轮差速器的体积及轮齿缺陷,需要对非圆面齿轮差速器偏心距进行限制;最后,根据非圆面齿轮设计方法完成了样机研制,测得实际锁紧系数为2.32,与理论计算结果基本吻合。     

基于ADAMS和MATLAB的非圆锥齿轮传动机构仿真研究

非圆锥齿轮在啮合传动过程中,存在着振动和冲击的问题,为此,提出了一种基于ADAMS和MATLAB的非圆锥齿轮传动的仿真控制方法.首先,对非圆锥齿轮的设计建模进行了简述,分析了阶数和偏心率对其传动比的影响;然后,将建立好的非圆锥齿轮模型导入到ADAMS中,进行了约束、运动副、驱动力、输入输出变量等的设定,利用ADAMS/...     

端曲面齿轮防滑差速器运动特性分析与仿真

为了探究端曲面齿轮防滑差速器的运动特性和防滑性能,基于端曲面齿轮副啮合原理和差速器工作原理,建立了端曲面齿轮防滑差速器的静力学模型,分析了端曲面齿轮副阶数、偏心率以及转速差对差速器转弯时运动特性的影响;利用Adams软件对端曲面防滑差速器的防滑特性进行了动力学仿真。结果表明,与普通圆锥差速器相比,端曲面齿轮防滑差速器具有显著的防滑特性,防滑系数可达2.5。通过简化端曲面齿轮防滑差速器模型,搭建差速器实验平台,得到了非圆行星齿轮偏转角速度,验证了在差速状态时其理论值的准确性。     

一种新型防滑差速器的理论研究

1 引言 差速器是安装在汽车、拖拉机等轮式运输与装载机械上的一个重要传动部件。对于某些防滑性能要求较高的车辆,如军用汽车、越野汽车和重型汽车,国内外通常使用带差速器锁的圆锥齿轮差速器、高摩擦式差速器、自锁式差速器和变传动比圆锥齿轮差速器。除变传动比的锥齿轮差速器外,其它差速器或结构复杂、或使用不变,很少使用。     

一种新型非圆锥齿轮副的传动原理及其齿面求解

非圆锥齿轮副是一种典型的用于相交轴或交错轴间运动传递的齿轮机构。根据滚子凸轮副与非圆锥齿轮副的传动原理及特点,提出一种可同时实现相交轴间的旋转运动和输出端轴向移动的新型非圆锥齿轮副——正交复合运动锥齿轮副;运用齿轮啮合原理及共轭曲面理论,建立正交复合运动锥齿副轮传动坐标系,结合标准球面渐开线圆锥齿轮齿面模型,推导该齿轮副共轭齿面方程;分析基于特定节曲线的正交复合运动锥齿轮副位移及传动比影响因子及其变化规律;采用范成加工方法,运用SolidWorks设计软件,获得瞬时接触微平面并完成齿廓设计,实现正交复合运动锥齿轮副的精确齿面、实体模型的建立及运动分析。     

基于布尔减运算和曲线拟合的变传动比齿条数字建模方法

提出了一种基于布尔减运算和曲线拟合的变传动比齿条建模方法,该方法在一定程度上弥补了布尔减运算建模不精确的弊端。根据变传动比曲线,模拟齿轮的范成加工过程,采用布尔减运算建立了变传动比齿条初始模型;提取齿廓点的近似值,对近似齿廓点进行拟合,然后通过建模软件生成变传动比齿条三维模型;以变传动比齿轮副动态传动误差百分率、加速度为衡量目标,对采用不同次数多项式修补的变传动比齿条进行动态特性仿真分析,分析结果对比验证了该方法的有效性。     

循环球变比转向器变比齿廓的数字设计方法

为了解决循环球变比转向器变比齿轮齿廓设计问题,提出一种数字设计方法;该方法在CATIA建模软件中,基于变传动比运动规律建立布尔减运算宏程序,模拟变比齿轮齿廓包络面范成加工过程,生成变比齿轮三维模型;对齿廓曲面进行修补,完成变比齿轮副的虚拟装配后,采用ADAMS软件对建立的变比齿轮齿条副进行运动仿真分析,将仿真得到的传动比曲线与设计用曲线进行对比分析,验证了该方法的有效性。     

基于变传动比函数的非圆齿轮设计方法与分析

基于变传动比函数,提出一种利用插齿刀的几何模型有效求解非圆齿轮齿廓的简洁算法。根据给定变传动比函数,推导非圆齿轮节曲线方程;由插齿加工原理,确定其齿廓方程,并利用数值算法和Pro"E建模得到非圆齿轮的三维模型。同时,基于ADAMS动力学仿真软件对其进行轮齿啮合仿真分析。实例计算结果验证了该算法的正确性、简洁性、通用性与创新性。     

非圆齿轮建模和运动学仿真

非圆齿轮具有变传动比、传动平稳的特点,在防滑差速器中得到了广泛的应用。文中详细地阐述了非圆齿轮节曲线的设计方法,并以椭圆齿轮为例,基于Solid Works对椭圆齿轮进行建模和运动学仿真,验证了其设计理论和建模方法正确性。     

新型非圆锥齿轮摆停-步进装置

基于圆锥齿轮-非圆锥齿轮差动轮系,提出一种新型非圆锥齿轮摆停-步进装置。阐述了其工作原理,推导出位于其传动核心的一对非圆锥齿轮的传动比函数,结合非圆锥齿轮的相关理论阐述了其设计和校核方法。以实例的方式建立了装置的三维模型,利用ADAMS得到了装置的位移响应,证实了上述方法和原理的正确性。     

一种大传动比减速器结构设计与运动分析

针对一些高新领域对大传动比减速器的特殊要求及现有大传动比减速器所存在的各种缺陷,提出了一种由8个圆锥齿轮构成的减速器结构设计方案,并通过理论计算、电脑仿真等方法验证该方案的可行性。从提高减速器的传动比、降低整机尺寸的角度出发,利用差速器的二自由度特性,结合少齿差减速理论,通过串联两级差速器得到一种大传动比减速器,再利用ADAMS软件进行建模与虚拟样机分析,得出新减速器的传动特性,并证明其传动原理的正确性。最后,通过与现有的大传动比减速器进行比较,分析新减速器设计方案的目的和意义。结果表明,新减速器既能获得较大的传动比,又能保持体积小、质量轻、功率密度大的特点,更重要的是它能够克服现有新型减速器由于结构原因所固有的缺陷。     

基于CATIA的差速器直齿圆锥齿轮参数化建模与有限元分析

介绍了一种利用CATIA软件对汽车差速器直齿圆锥齿轮进行参数化建模和有限元分析(FEA)的设计方法.该方法最大的特点是建模与有限元分析使用同一软件平台,避免了接口传递可能产生的数据错误,是一种简便可行、运行效率高的齿轮设计与分析方法.最后结合实例,完成了某型差速器直齿圆锥齿轮的建模和有限元分析.     

卵形非圆锥齿轮传动特性研究

针对相交轴间的变速比运动,提出了一种新型卵形非圆锥齿轮传动形式。从齿轮啮合原理的角度,建立了卵形非圆锥齿轮节锥面的啮合坐标系,推导了传动比、位移等的计算公式;分析了偏心率对移动量、转角关系、节锥接触母线摆动关系、周期性等运动特性的影响;并进行了相应的实验研究。通过理论分析与实验研究,获得了卵形非圆锥齿轮传动的运动规律及变化关系,验证了卵形非圆锥齿轮传动的特性。     

一种变比齿条齿廓设计优化方法

提出一种变比齿条数字设计方法。该方法克服了布尔减运算法不能精确建模的弊端;将变比齿轮齿条副中的渐开线齿轮离散成端截面方向上无限薄的齿轮元的集合,建立了变比齿条齿廓点高度值计算的数学模型;通过布尔减运算建模法确定变比齿条齿廓包络区间及变比齿条各个齿廓点对应的渐开线齿轮转角范围和变比齿条位移范围;采用数值计算方法求解变比齿条齿廓点高度值计算的数学模型,得到变比齿条齿廓点云模型。试制了样件,测试了变比齿轮齿条副的实际传动比,通过理论传动比曲线与实际传动比曲线的对比验证了该方法的有效性。     

基于ANSYS Workbench的差速器半轴齿轮弯曲应力分析

通过三维造型软件Solid Works对圆锥齿轮差速器中的半轴齿轮进行建模,再导入到有限元分析软件ANSYS Workbench中。通过计算求出齿轮在工况下所受载荷,并进行静力学分析,得到齿轮的应力图及变形图,并根据所得到的分析结果进行优化。