轮系传动啮合效率计算方法探讨

本文针对一般周转轮系齿轮机构,考虑各构件间相对运动分析计算齿轮相互间啮合功耗,推导啮合功耗计算公式;说明定轴轮系只是其中一种特殊情况,并应用该方法推导了新型传动——卫星轮系的效率计算公式,从而形成一种轮系效率计算新方法.     

行星轮系传动比的快速确定

从对四种简易的行星齿轮系分析入手,介绍了一种通过作图快速计算行星轮系传动比的方法。     

行星轮系的机架变换与传动比变化规律的研究

转换机架法是机构创新的重要方法,在轮系的创新设计中有重要应用前景.文中以最简单的轮系为创新基础,探讨机架变换后的新轮系与原轮系的传动比关系,得出重要结论:以轮系系杆为输出构件时的传动比与系杆固定时机构的传动比之和为1.然后对该结论进行证明,再通过典型的行星轮系、少齿差传动、平动齿轮传动和复杂的混合轮系的机架变换进行传动比的计算,验证了该结论的正确性.最后阐明了该结论在复杂行星轮系传动比计算中的重要作用.     

圆锥齿轮周转轮系中行星轮角速度的求解方法

<正> 机械工程中常有圆锥齿轮组成的周转轮系,但现有资料及教材很少有求解其行星轮相对系杆角速度的方法。本文用转化机构法及运动学概念归纳出圆锥齿轮周转轮系中行星轮相对系杆角速度的计算公式。设所研讨的轮系其各对啮合齿轮皆处于正确安装条件。令中心轮a及行星轮c的齿数分别为Z_a及Z_c,中心轮a及系杆H的角     

基于拓扑变换的行星轮系动力学分析

提出了用于型综合和尺度综合的行星轮系机构分析与综合方法。采用拓扑变换解决由轮系拓扑图与实际轮系机构的转换问题,根据齿轮、系杆、转轴变换以及辅助构件的特殊变换,论述了基于信号流图和拓扑图的行星轮系运动学和动力学分析方法,讨论了行星轮系的循环功率产生条件。     

行星轮系的虚拟装配与动态仿真

在多个齿轮所组成的齿轮系中至少有一个齿轮是绕着其他齿轮旋转的,这种齿轮系称为周转轮系。在周转轮系中,如图1所示的行星轮系是实际机械中采用最多的结构。但是,行星轮的运动是绕自身轴线自转和绕太阳轮轴线公转的复合运动,平面绘图难以表达,且传动比的计算也比较复杂。本文运用SolidWorks实现了行星轮系的实体建模和动态模拟,使抽象的问题直观化。     

基于图论的行星轮系传动比分析

基于行星轮系求传动比的传统方法，提出以图论为基础，用图画对行星齿轮系进行拓扑描述，通过拓扑图中的基本回路建立基本回路方程，对各类行星轮系进行传动比分析。该方法较传统方法直观、方便。     

周转轮系功率流与传动效率分析的简化方法

应用虚功率理论,对复合差动轮系和封闭式行星轮系进行功率流与传动效率分析。首先分别建立了不考虑齿轮啮合功率损耗和考虑齿轮啮合功率损耗时轮系功率流和虚功率流图,分析了功率和虚功率的流向。然后,建立方程求解齿轮副啮合功率损耗,得到了轮系传动效率表达式。最后,研究分析了齿轮设计制造参数对轮系传动效率的影响。结果表明,合理选择传动型式、齿数、速比和齿轮制造精度等级等参数,可有效提高轮系传动效率。该方法简便快速,能够为轮系初步设计提供帮助。     

非圆齿轮行星轮系参数化设计及运动仿真分析

非圆齿轮行星轮系是非圆齿轮液压电动机的核心部件,其节曲线设计是整体结构设计的关键.针对4～6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的参数不唯一、设计困难等问题,基于4～6阶非圆齿轮行星轮系节曲线的设计方法,选取偏心率作为控制参数,设计出不同非圆齿轮行星轮系的节曲线;对比分析了偏心率对非圆齿轮行星轮系运动特性的影响.结果表明,非圆齿轮行星轮系在传动过程中,行星轮中心加速度和行星轮角加速度均会出现突变,突变的位置均在内齿圈向径最大位置处,且随着节曲线偏心率的增大,行星轮中心加速度和行星轮角加速度的突变值均为增加趋势.     

基于改进哈明数的行星轮系机构同构判定新方法

同构判定是行星齿轮系结构合成时不可缺少的过程之一,对于创造新颖且具有优良传输特点的行星轮系具有重大意义。提出了一种基于改进哈明数判定行星轮系同构的新方法。首先,提出一种改进构件邻接矩阵,描述行星轮系拓扑图,该矩阵包含行星齿轮系拓扑结构的所有信息,具有描述的唯一性。然后,用特征码表示齿轮系的基本特征,作为同构的必要条件。定义了改进哈明数原理,得到哈明码,通过判断特征码和哈明码两结构恒量是否相等来判定是否同构。最后,通过实例验证了该方法的有效性和可靠性。     

新型车削平面机床运动机理

探讨了一种新型车削平面运动机床的运动机理,即定轴轮系的旋轮线原理。首先建立了定轴轮系旋轮线的公式,在此过程中先应用坐标变换方法推导出了简单定轴轮系旋轮线的方程,并利用计算机画出了一些典型图形, 研究了旋轮线的性质、形状与传动比、尺度参数和初始角的关系。再根据定轴轮系的传动性质,建立了一般定轴轮系的旋轮线方程。然后利用点的速度合成定理推导出车削平面传动比方程,利用切削过程的对称性得出了一个旋转周期内工件和刀具的转速比。最后,对车削平面传动比方程进行了仿真,绘出切削过程中刀尖在工件上的轨迹和整个周期中刀尖在工件所固结的坐标系中的轨迹,所得结果验证了传动比公式。     

非对偶蜗轮蜗杆仿真加工的研究

非对偶蜗轮蜗杆的齿形复杂,加工难度大。以SolidWorks为平台,VB为开发工具,建立一个非对偶蜗轮蜗杆仿真加工系统。在模拟加工时,毛坯固定,刀具不仅绕其本身轴线旋转,同时还要绕毛坯轴线旋转,用多个刀具来模拟多个加工位置,刀具的运动所形成的包络体与毛坯进行实体布尔差运算,毛坯的三维模型随着布尔差运算过程被不断更新。而基于实体造型的方法中几何模型的表达与实际工件是一致的,使得仿真的最终结果与产品的实际加工结果相一致。将蜗轮和蜗杆进行装配,通过剖分成平面图的办法,来观察非对偶蜗轮蜗杆的啮合情况,以此来评价和调整蜗轮的加工参数。     

盘类齿轮成形磨齿自适应加工研究

盘类齿轮端面和台阶面外圆作为基准进行定位加工时,齿轮轴线与工作台旋转轴线不重合会造成加工误差,为此,提出了一种盘类齿轮成形磨齿自适应加工方法。介绍了盘类齿轮成形磨齿自适应加工实现原理;通过采集齿轮在工作台上的关键位置坐标,拟合出了齿轮中心孔轴线在工作台坐标系的实际位置,以该轴线为Z轴建立了齿轮轴线坐标系,推导了齿轮轴线坐标系内坐标与工作台坐标系内坐标的转换公式,并计算出每个齿槽切削时砂轮需要调整的角度。齿轮加工实例计算与仿真模拟的结果表明：当齿轮装夹后中心孔轴线偏心时,通过该方法可以提高齿轮的加工精度。     

用双面啮合法测量非圆齿轮误差的研究

采用圆柱齿轮作为标准测量元件，在双啮仪上对非圆齿轮的误差进行了检查，这种方法不仅可对定中心距的非圆齿轮传动机构中的非圆齿轮进行检测，也可解决变中心距的非圆齿轮传动机构的传动质量检测问题；同时，比传统的检测方法更易于提高测量精度。     

基于ANSYS的外啮合齿轮泵齿轮轴疲劳分析

为了研究外啮合齿轮泵中齿轮轴的强度,提高其可靠性,以有限元分析软件ANSYS软件为依托,建立以solid92为基本单元的外啮合齿轮泵齿轮轴有限元模型。对外啮合齿轮泵齿轮轴进行疲劳分析,对比静力学分析结果,对外啮合齿轮泵齿轮轴的失效形式进行评价,为外啮合齿轮泵的后续研究提出建议。     

一种CR-CR型自动变速器的运动分析和效率计算

以CR- CR双排行星齿轮机构四挡自动变速器为例,运用单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式对该类变速器进行运动分析,采用啮合功率法将行星齿轮机构转化为定轴轮系机构,对自动变速箱的传动效率进行计算.所述方法为其进一步自动变速箱的结构改进和性能提高提供了一定的理论基础.     

基于Pro/E渐开线圆柱齿轮参数化设计及模态分析

根据渐开线圆柱齿轮生成原理,在Pro/E中建立了渐开线圆柱齿轮的参数化模型,该模型不仅可以自动精确生成直齿、斜齿及其变位齿轮,而且通过条件控制语句,实现了任意齿数的齿轮设计.根据模态分析理论,利用Pro/MECHANICA对斜齿轮的模态进行了分析计算,总结了在定分度圆下不同齿数模数组合及轴孔直径对齿轮固有频率的影响,为渐开线圆柱齿轮传动的合理、高效设计和动态响应分析提供了理论依据.     

空间轴交角人字行星齿轮系统动态特性研究

空间轴交角直接影响人字行星齿轮齿面的啮合位置和动态特性,通过将空间轴交角分解到轴平面(两齿轮轴线组成的平面)和垂直平面(通过轴线且与轴平面垂直的平面),推导两个平面中轴交角造成的齿面沿啮合线的等效位移,进而分析出轴交角对齿轮啮合刚度的影响。以输入侧为原点,输出侧齿面相互远离时轴交角为正,考虑人字行星齿轮左右扭转柔性的三段式建模,构建出一种新型空间轴交角人字行星齿轮系统动力学模型,并分析行星齿轮轴交角对齿轮动态特性的影响。结果表明：垂直平面轴交角对啮合刚度和动态啮合力的影响大于轴平面轴交角;空间轴交角增大时,内外啮合刚度均明显减小,且内啮合变化程度大于外啮合齿;动态啮合力会随空间轴交角正向增加而在输入侧增大,输出侧减小,负向增加时则相反。研究结果为人字行星齿轮系统的动态性能设计与控制提供理论基础和技术支撑。     

基于传递路径的多级齿轮箱齿轮裂纹故障识别

采用集中参数法对多级齿轮传动系统的齿轮振动进行建模仿真,获得难以直接测量的齿轮箱内部振源振动信号。根据系统辨识理论,获得振源信号传递至2个不同测点下传播路径的传递函数。通过比较2测点在同种系统状态下对应的信号传播路径的传递函数特征,选取了更能反映系统振动特征的测点作为最佳测点。通过比较无故障状态与定轴齿轮齿根裂纹状态下最佳测点对应的信号传播路径的传递函数特征,找出系统刚度微小变化时传递函数的变化特征,从而能够以此辅助判断微弱故障类型。     

轴线不平行度对人字齿轮齿面啮合性能的影响分析

人字齿轮传动由于加工安装误差、轴承支撑布置无法对称等条件,不可避免会产生轴线的微量不平行。因人字齿轮齿宽较大、啮合刚度高、标准渐开线齿面线接触等特点,微量的轴线不平行度就会导致严重的齿面偏载,影响齿轮传动的平稳性和可靠性。因此,采用了小轮较大轴向浮动的轴承支撑结构,并研究了小轮轴向浮动的人字齿轮齿面承载接触仿真(LTCA)方法,通过大、小轮轴向固定和小轮轴向浮动两种不同轴承支撑结构的仿真比较,说明小轮轴向自位浮动可以有效改善齿面偏载,为人字齿轮传动系统的设计提供了参考。