摩擦学与动力学信息故障诊断相关性分析研究

以齿轮箱摩擦学系统为研究对象,通过分析齿轮摩擦学与动力学信息之间存在的异同性,建立了齿轮摩擦学与动力学信息故障诊断相关性分析模型。对模型中两类不同量纲的诊断信息采用对数化累积处理方法,并归一到同坐标下对比分析。结果表明,两类特征信息在故障诊断中表现高度相关。该研究为设备多信息融合故障诊断提供一条新的分析方法。     

齿轮传动动态性能研究中的系统辨识算法

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性能的研究 ,通过研究直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的关系 ,建立了系统辨识差分方程模型 .此模型能够比较准确地描述齿轮传动系统的动态特性 .为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的建模方法 ,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用     

轮齿结构变化对热应力影响的研究

齿轮传动中,轮齿由于相互作用力大且有相对滑动,因而会产生大量的摩擦热,轮齿间相互接触处由于摩擦引起的高温引起附加热应力,严重影响轮齿间的传动性能、工作可靠性及其使用寿命.为此,结合齿轮传动的传热学、摩擦学及有限元原理,建立了一重载齿轮箱齿轮三维热应力分析有限元模型,计算得到某环境温度下,处于热平衡状态的齿轮零件热应力图,通过修改轮齿结构,分析并获得了减小齿轮热应力的有效方法.     

超低温环境摩擦学实验系统的设计研究

随着液氢等新能源技术的发展,考察和研究超低温环境中润滑材料、零件本体及其涂层的摩擦学机理,以建立超低温机械零件设计理论就成为该学科领域发展的必然需求.为满足超低温摩擦学实验的需要,应用销-盘摩擦副直接浸入超低温流体的设计原理,设计了一种超低温环境摩擦学性能实验系统,它由外置驱动摩擦学实验主机、开式液氮超低温环境维持系统和摩擦力检测系统三大部分组成.系统结构简单,操作方便,适于多种特殊工况摩擦学实验.     

基于装配误差的直升机传动系统斜齿轮接触应力分析研究

齿轮系统作为直升机传动系统的主要组成部分,其性能的好坏直接影响了传动系统的性能与可靠性.在齿轮啮合过程中,装配误差会导致齿轮接触状态发生改变,影响齿轮寿命及传动性能.本文以直升机传动系统典型斜齿轮副为研究对象,对含有装配误差的齿轮副模型进行静力学分析.分析结果表明:随着装配误差的增大,齿轮的接触应力和应力波动都随之增大;并且齿轮尖角及根部应力较大,易产生应力集中,发生疲劳破坏.     

纳米羟基磷灰石复合陶瓷生物摩擦学行为研究

采用沉淀法合成了纳米羟基磷灰石（HA）粉体，无压烧结工艺制备了HA／PSZ陶瓷复合材料．利用材料试验分析系统（MTS）和纳米硬度分析测试系统（Triboindenter）测定了复合材料的宏观和微观力学性能，用销盘式摩擦磨损试验机考察了血浆润滑条件下复合材料的生物摩擦学性能，探讨了力学性能与摩擦学性能之间的关系．结果表明，无压烧结HA／PSZ复合陶瓷材料断裂韧性比纯HA陶瓷提高近2．7倍，弯曲强度提高近1倍．纳米硬度最高值为10．6GPa，纳米弹性模量为156．OGPa．血浆润滑条件下，HA／PSZ陶瓷和UHMWPE摩擦副的摩擦系数与HA的含量有关，UHMWPE的磨损率与HA／psz复合陶瓷摩擦副的硬度和断裂韧性存在反比关系．     

齿轮传动动态性能研究中的系统辨识算法

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性能的研究,通过研究直齿圆柱齿轮动周向振劝和噪声之间的关系,建立了系统辨识差分方程模型,此模型能够比较准确地描述齿轮动系统的动态选场生,为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的建模方法,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用。     

弹流理论及其在齿轮传动设计中的应用

本文拟从摩擦学角度:1.分析齿轮失效的原因后,提出能否以形成足够厚的油膜,作为衡量齿轮传动设计的重要判据之一。2.在重载条件下,应用EHL理论计算最小油膜厚度(hmin),并判断齿轮传动的润滑状态。     

齿轮传动设计中的摩擦学问题

运用弹性流体润滑理论对齿轮传动进行了分析,提出了摩擦学角度进行齿轮传动设计的原则,为降低齿轮传动的摩擦、磨损提高其传动效率和使用寿命提供了依据。     

齿面接触疲劳点蚀原因分析

本文运用摩擦学理论对齿轮传动产生疲劳接触点蚀的原因进行了分析,说明齿轮传动疲劳点蚀首先出现在齿根表面靠近节线处。     

无间隙齿轮在汽车发动机降噪中的应用尝试

汽车发动机齿轮系统冲击振动所引起的噪声,是发动机噪声的主要来源之一.减轻或吸收齿轮啮合时的冲击振动,即可降低噪声.消除齿轮副中的啮合间隙,即可减轻齿轮间的冲击振动;将摩擦环嵌入齿轮轮缘内侧的槽内,利用摩擦环与齿轮间的相对摩擦滑动,衰减齿轮的振动,也可降低汽车发动机齿轮噪声.本文对无间隙齿轮的间隙消除原理作一简要介绍,并对采用了无间隙正时齿轮的某越野车发动机噪声进行了实测.测试结果表明,采用无间隙齿轮后,发动机总体噪声在一定程度上降低了.     

考虑摩擦的磨损和修形齿轮啮合刚度计算

研究齿面偏差对齿轮啮合刚度的影响,对准确获得齿轮系统动态特性具有重要意义。本文基于改进能量法,提出了一个求解考虑齿面摩擦的直齿轮啮合刚度的完整模型。该模型通过齿廓的参数方程,实现考虑齿轮加工刀具圆角半径和齿面偏差对齿轮单齿啮合刚度的影响;通过齿形误差带来的齿间间隙和轮齿加载变形量的关系,求解出双齿啮合区齿轮副总刚度。分析了磨损齿轮和修形齿轮的啮合刚度、齿间载荷分配系数和传递误差。结果表明：齿面非均匀磨损量会显著降低双齿啮合区刚度并降低重合度,轻载条件下尤为严重;修形齿轮载荷大于修形设计载荷值时,修形效果不明显,而载荷小于修形设计载荷值时,可能出现刚度不足、重合度减小和加载传动误差显著增大等问题。     

材料力学性能对摩擦润滑性能的影响

建立了理想工况下的点接触数学模型,用光学测量方法对模型进行了验证.研究了钢、铜、铝及复合材料形成摩擦副时,材料的力学性能对摩擦润滑性能的影响.当外加载荷为80N时,卷吸速度由1mm/s增加至10000mm/s的过程中,综合对比了不同摩擦副材料形成的接触区域最大压力、中心油膜厚度和最小油膜厚度等摩擦润滑性能参数之间的关系,并分析了这些参数随速度的变化关系,引入压力峰值比来判断二次压力峰的变化.     

无侧隙端面啮合蜗杆副瞬态动力学分析

为了获得无侧隙端面啮合蜗杆副的动力学特性,分析不同结构类型的蜗杆之间承载能力、变形间的关系。利用有限元法,建立蜗杆端面啮合杆副的动力学分析模型,对啮合瞬间进行瞬态动力学分析。首先,根据建立的端面蜗杆的动力学模型,进行瞬态动力学分析,分别得到端面啮合蜗杆副的接触应力、等效应力和总变形。其次,对无侧隙端面啮合蜗杆副的动力学特性进行理论分析与比较,分别比较分析无侧隙端面啮合蜗杆副与无侧隙环面蜗杆副、无侧隙端面啮合蜗杆副与双滚子端面啮合蜗杆副的瞬态动力学性能及变形的情况。结果表明：有限元分析中端面啮合蜗杆副的应力、应变云图表明,啮合瞬间,蜗轮蜗杆至少同时啮合8对齿,可以清晰地看到最大应力在齿顶;同等条件下,端面啮合蜗杆副的接触应力较无侧隙双滚子包络环面蜗杆减小超过33%;端面啮合蜗杆副的最大等效应力仅为无侧隙双滚子包络环面蜗杆的22%;端面啮合蜗杆副较双滚子端面啮合蜗杆副具有较强的抗变形能力,当t≥0.056 5 s双滚子端面啮合蜗杆副随时间变形影响显著。几种新型蜗杆副的分析和比较可以反映其动/静力学特性,从而为该新型蜗杆在减速器等领域中的应用提供理论依据和工程应用价值。     

摆动活齿传动齿面闪温研究

根据摆动活齿传动的啮合原理,利用摩擦学、赫兹弹性接触等理论,研究了弹流润滑下活齿与内齿圈之间的摩擦因数的计算方法,分析了传动过程中摩擦因数的时变规律.在对活齿与内齿圈啮合接触时接触带半宽进行分析计算的基础上,应用Blok闪温理论建立了弹流润滑下摆动活齿传动齿面闪温计算模型.通过MATLAB编程求解了摆动活齿传动在一个啮合周期内齿面闪温沿啮合线的分布规律,分析了齿面闪温对输入功率、转速、摆动活齿半径和活齿数等参数的敏感性.算例表明,当活齿与内齿圈在齿廓曲线拐点处啮合时齿面闪温达到最大值.研究结果对进一步研究摆动活齿传动齿面抗胶合承载能力、热应力等有重要意义.     

偏摆锥差直齿锥齿轮副的轮齿加工新方法

从啮合原理出发，阐述了少齿差内锥齿轮副大轮采用成形刨削、小轮采用鼓形修正的刨齿方法．根据二阶齿面展成理论，引入轮位修正、床位和创刀横向调整，将小轮齿面修形，与大轮齿面实现失配啮合，有利于提高少齿差内锥齿轮副的齿面接触质量．     

斜盘式锥齿少齿差减速器传动件加工新方法

对斜盘式锥齿少齿差行星减速器的一些重要传动元件的制造方案进行了系统研究和论证．主要包括内啮合锥齿轮副、输入轴-斜盘、歪轴的制造及装配、检测工艺等．通过引入内锥齿轮副鼓形齿修正等新工艺理论，为斜盘式锥齿少齿差行星传动的工业应用奠定了基础．     

Dual cycloid gear mechanism for automobile safety pretensioners

The most conventional vehicle pretensioner system consists of an internal gear pair with involute teeth. However, it has been well known that the corresponding gear pairs are relatively weak under the situation of impact loadings. To improve this phenomenon, a new pretensioning gear system with cycloid teeth rather than the involute ones was proposed, and dual cycloidal gear mechanisms were designed for satisfying geometric constraints and dynamic loading conditions. The simulations of the prototypes were conducted by LS-DYNA program and the experiments for a prototype were performed for a dynamic model with impact loading devices. The results show that the better operation and the smoother motion are confirmed in the proposed cycloidal gear system rather than the conventional one without interferences between gear teeth under the impact of a crash.