双级正弦活齿传动系统效率计算与实验研究

通过对双级正弦活齿传动活齿啮合副进行受力分析,推导出了活齿传动系统输出力矩表达式,进而建立了系统传动效率计算公式。运用效率公式对系统传动效率进行分析,得到了参数变化时系统传动效率的变化规律。结果表明：为了提高传动效率,应增大正弦滚道幅值、活齿中心圆周方向旋转半径以及合理分配传动比。研制出了双级正弦活齿传动样机,并进行了传动效率实验,测得实验效率与计算效率接近,验证了理论分析的正确性。     

移动活齿传动中结构参数对啮合效率的影响

对移动活齿传动在不同结构情况下的受力进行了分析，并通过建立活齿的变形协调关系对作用在活齿上的各受力进行了求解；在此基础上探讨了移动活齿传动的瞬时啮合效率及理论啮合效率的计算方法，并对移动活齿传动中设计参数的变化对活齿传动啮合效率的影响进行了分析．     

摆动输出活齿凸轮机构传动及齿廓方程

融合活齿传动和凸轮机构两种传动形式的优点,提出了摆动输出活齿凸轮机构,并分析了其结构及传动原理。作为一种新颖的传动形式,该机构具有齿数灵活、全齿啮合、摆角范围宽,可按简谐曲线、等加速度曲线以及无停留修正梯形曲线等多种既定规律摆动输出的特点。借助凸轮曲线位移的已知性建立了输入、输出凸轮转角在任意时刻的对应关系以解决传动比不恒定而无法直接创建传动关系的问题,进而推导出了输入、输出凸轮的理论齿形方程和工作齿廓方程。在理论分析的基础上,给定设计参数并绘制输入、输出凸轮的理论齿形与工作齿廓啮合线以及机构啮合位形,皆未发生干涉现象,验证了方程推导的正确性,为以后进一步的研究及应用提供了分析基础。     

电磁谐波活齿传动转矩特性分析

提出一种新型的机电集成传动系统,分析了该传动系统的工作原理,基于弹性小变形及变形协调假设,对活齿进行了受力分析,给出了理论状态下啮合力分析的模型和算法,结合啮合力计算示例获得了该种传动装置的啮合力分布特点,推导了传动系统的输出力矩,研究了输出力矩随传动比、线圈匝数、活齿半径、气隙系数、定子槽数等多种参数的变化规律。根据分析结果,对该种传动机构的参数进行了合理的优化。     

封闭周转轮系内部的功率流和传动效率的分析

通过分析周转轮系转化机构中的传动比,以及中心轮a和内齿圈b的转速和的符号关系,能准确的分析轮系的功率流向和循环功率;利用传动比法分析闭式差动周转轮系的效率计算问题,能准确地计算出啮合效率.并通过分析啮合功率流向和循环功率流,得出合理的选择传动型式、齿数、结构组成以及输入构件或输出构件,能有效的避免封闭功率,提高传动效率.     

RV减速器中针摆传动等效扭转啮合刚度分析

针对RV减速器中的针摆传动,建立了一种考虑摆线轮齿廓曲率半径变化的等效扭转啮合刚度计算模型,分析了输入力矩的变化对针摆传动等效扭转啮合刚度的影响。基于Hertz公式,推导了RV减速器中摆线轮与单个针齿啮合刚度随啮合点位置变化的函数关系式,利用摆线针轮传动模型计算实际参与啮合的齿数,进而建立针摆传动等效扭转啮合刚度模型。通过MATLAB软件对模型进行数值仿真,分析了3种不同输入力矩条件下等效扭转刚度曲线的变化规律,分析结果对RV减速器动力学模型研究有一定的理论和工程价值。     

摆动活齿传动机构的传动性能分析与参数优化设计

研究了摆动活齿的一个工作循环运动状态,摆动活齿具有"运动倒置"特征.分析了摆动活齿啮合副的啮合过程.利用摆动活齿传动等效机构,分析其传动性能和最小传动角的位置.建立了以体积最小为目标的单目标优化数学模型,对摆动活齿的传动参数进行了优化设计,为改进摆动活齿传动的设计方法手段和提高其产品设计质量提供了技术支持.     

空间凸轮活齿行星传动

提出了一种以端齿-输出架-钢球-输入凸轮组成空间啮合副的新型活齿传动,该传动具有啮合间隙可调、同时啮合齿数多、可实现精密传动等特点。根据单参数曲面族包络的理论和定传动比条件建立了啮合零件理论齿廓方程。讨论了刀具半径对啮合齿形的影响。着重研究了啮合零件修正齿形和刀具中心轨迹的求解方法,并给出了实例。     

摆动活齿减速器的效率

基于活齿传动理论，对摆动活齿传动中啮合副各构件间的相对运动、各构件的受力情况进行了分析，提出了摆动活齿减速器的效率分析方法，并推导出了有关公式，最后给出了计算实例。     

任意齿差滚动活齿传动压力角计算方法及其影响因素分析

针对任意齿差滚动活齿传动机构不同几何形状和运动方式,综合凸轮机构学,运用活齿啮合基本理论,建立表征各类活齿运动规律特点的解析式,推导出统一的齿廓方程,最终建立压力角解析表达式模型。通过仿真分析,得到不同齿形滚动活齿传动机构压力角的变化规律,获取齿形参数对机构压力角的影响关系,确定齿形参数区域,使活齿传动机构的压力角达到理想值,获得最大传动效率。计算方法与分析结果可用以指导任意齿差滚动活齿传动的齿形参数优选和结构设计。     

多轴摆动减速器的设计

渐开线少齿差行星齿轮传动受到世界各国的广泛关注,成为世界各国在机械传动方面的重点研究方向之一。多轴摆动减速器是为了达到机械传动技术提出的新要求而改进的一种新型传动装置,结构简单、紧凑。对现有的三环减速器结构进行了分析和讨论,充分利用了少齿差传动的原理,采用了多轴旋转带动内齿轮高速平动以便输入动力、外齿轮轴低速自转直接将转矩输出的结构方式。通过相对角速度法和虚位移原理分别计算出传动比和外齿轮的输出转矩。得出该减少器可以实现降低转速,增加转矩的功能,是符合现代机械对传动技术的新要求的一种新型传动装置。     

齿间摩擦对机床渐开线齿轮支座振动之影响

由于不计齿间摩擦,机床机械传动领域内一直近似认为,只要主动轮输入扭矩保持恒定,渐开线齿轮支座就不会产生振动。研究表明,由于齿间存在摩擦,齿轮支座反力属性生财藏一变化,为此,机床渐开线层座会产生一定程度的强迫振动。文章指出,降低齿间摩擦系数并适当减小啮哈 角是减缓甚至避免机床齿轮支座振动的有效措施。     

渐开线齿轮机构输出扭矩波动率与齿间滑动摩擦系数及齿数之关系

传统的渐开线齿轮理论不计齿间摩擦的影响,它认为,只要主动轮输入扭矩保持恒定,则从动轮输出扭矩也维持不变。研究充分表明,即使渐开线齿轮机构主动轮输入扭矩保持恒定不变,但齿间摩擦的存在,会使其从动轮输出扭矩发生一定的波动;输出扭矩的波动率将与齿间滑动摩擦系数及齿轮齿数密切相关。这里研究结果指出：采取积极有效措施减小齿间滑动摩擦并适当增加齿轮齿数是促使渐开线齿轮机构输出扭矩保持平稳的重要途径。     

直齿面齿轮加载啮合有限元仿真分析

研究正交面齿轮在加载条件下面齿轮啮合的传动性能参数、齿面接触应力和轮齿弯曲应力变化规律的有限元分析计算关键技术,以赫兹接触应力解析公式计算结果为对比,提出接触应力和弯曲应力计算的有限元网格密度确定方法。根据面齿轮重合度,分析面齿轮加载啮合仿真的五齿模型和七齿模型适用场合,给出面齿轮在啮合过程中的齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值位置,计算面齿轮多齿模型接触应力及弯曲应力极值,准确得到面齿轮传动的重合度、传动误差、载荷分布系数等传动性能参数,以及载荷对这些传动性能参数的影响规律。研究结果表明,赫兹接触应力解析公式计算的结果合理地确定了有限元模型的网格密度,有限元仿真得到的应力值可靠,传动性能参数的分析结论正确。     

渐开线齿轮机构输出扭矩波动率的计算

不计齿间摩擦影响的传统渐开线齿轮理论认为：只要齿轮机构输入扭矩保持恒定,则输出扭矩也维持不变,通过系统地分析及研究齿间摩擦对渐开线齿轮机构输出扭矩波动的影响。推导出一组可直接计算输出扭矩波动率的方程组及计算流程图。该方程组及流程图所显示的数学及力学关系表明：即使渐开线齿轮机构的输入扭矩保持恒定不变,其输出扭矩也必然会发生一定的波动;输出扭矩的波动率将与齿间滑动摩擦系数、齿轮机构制造精度以及齿轮齿数密切相关。     

一种新型井下减速器的研制

针对石油井下减速器受径向尺寸限制难以设计的现状,比较了几种减速器设计方案的优劣,设计了一种与现有并下动力钻具配合使用的NN型闭式少齿差外齿输出减速器,采用由油润滑的两级少齿差齿轮副传动,将井下涡轮的高转速、小扭矩的旋转运动,变换成钻头上的低转速大扭矩的旋转运动。轮齿弯曲强度和接触强度增强,能满足井下机械重载运行的需要。该减速器具有结构紧凑、运行平稳、承载能力强、减震性能好、密封性能与传动效率好、使用寿命长的优点。     

内外啮合齿轮马达的转矩脉动分析

提出了一种新型的内外啮合齿轮马达。该齿轮马达的小齿轮与共齿轮形成内啮合齿轮马达,大齿轮与共齿轮形成外啮合齿轮马达,比传统齿轮马达在一个壳体中多了一个齿轮马达,实现了液压系统的节能与简化。在对该新型内外啮合齿轮马达理论排量和转矩进行了分析后,得出其在不同工作方式下排量与转矩的公式以及齿数对转矩脉动性的影响,即齿数越多该马达的转矩脉动性越小,为以后更好的设计出性能完善的内外啮合齿轮马达奠定了基础。     

Finite element structural analysis of wind turbine gearbox considering tooth contact of internal gear system

Gearbox for wind turbine must be designed to have the sufficient structural strength to sustain the extreme torque and forces transferred from rotor blades. Traditionally, the structural analysis of gearbox has been made using the simplified FEM models in which the contacts between gear teeth are replaced with the equivalent forces acting on the gear shafts, because the consideration of the detailed internal gear transmission system requires a huge number of degrees of freedom. But, the traditional method can neither accurately reflect the gear transmission forces, nor is it preferable for the dynamic analysis. In order to solve these problems, a structural analysis method considering the tooth contact of internal gear system is introduced in this paper. The actual tooth contact between a pair of gears is modeled with spring elements and the spring constants are determined through the stiffness analysis of gear teeth. The current analysis technique is justified through the comparison with the simplified gear system model and applied to the structural analysis of a 2-stage differentialtype gearbox for wind turbine.     

风力发电机齿轮故障诊断仿真与模拟试验

为了探讨无传感器故障诊断方法在风力发电机传动系统故障中的感应机理,在SIMULINK环境下,建立了一个双馈风力发电机仿真模型,对风力发电机传动系统故障在发电机定子电流中的响应过程进行理论分析。研制专用的风力发电机组模拟试验台,进行传动系统的断齿故障模拟试验与验证。利用Hilbert变换的幅值和频率解调方法,分析仿真及模拟试验结果,表明定子电流主要反映传动系统的扭矩或速度波动特征,将其用于风力发电机传动系统齿轮断齿类故障的监测与诊断是可行的。     

输出轴的静扭案例分析

变速器是整个汽车传动系中一个极为关键的扭矩传递部件,双中间轴变速器主要特点为承受载荷能力大,即输出扭矩大,变速器静扭强度最为薄弱环节往往就是输出轴。针对双中间轴变速器输出轴静扭强度试验案例进行分析。