基于LMS齿轮箱振动噪声有限元仿真

针对减速机齿轮箱要求减振性好、强度和刚度高及抗磨损性强等要求,以某减速机齿轮箱为研究对象,运用SolidWorks建立减速机齿轮箱三维模型,导入有限元仿真软件LMS中建立减速机齿轮箱振动噪声有限元仿真模型,对齿轮箱在某一实际工况下的振动加速度、振动加速度幅值、特性频率下的噪声及不同频率下的噪声分布进行仿真计算。仿真结果表明:减速机齿轮箱振动呈现周期性,在振动频率为225 Hz时振动噪声最大,为93.5 dB,最大振动噪声主要分布在齿轮箱上下箱联接部位;不同振动频率下,齿轮箱振动噪声不同;齿轮箱存在多个共振频率,设计中尽量避免共振频率。该研究为齿轮箱振动噪声的减小、强度和刚度的提升等方面提供理论依据。     

行星齿轮箱虚拟样机故障动力学仿真研究

针对2K-H(NGW)行星齿轮传动系统,利用点驱动绘制齿轮齿廓并建立行星齿轮箱模型。在ADAMS中分别建立正常工况、太阳轮单齿磨损工况模型并进行动力学仿真分析。仿真结果与理论值、试验结果分别进行对比,验证了构建模型的准确性和可靠性。经过验证的行星齿轮模型可以模拟实际工作中多种故障工况,研究结果对行星轮系虚拟样机仿真方法、振动特性及故障预判等后续研究具有一定的指导意义。     

GS710型减速器双联齿轮传动系统动力学特性仿真

由于某型汽轮机+GS710型减速器系统存在振动量过大的问题,而其中减速器的振动相对比较突出,该减速器采用双联齿轮传动系统。为了探明减速器运行过程中齿轮传动产生的冲击和振动,通过建立双联齿轮传动系统模型,采用ADAMS动力学软件,对汽轮机减速器齿轮啮合力进行仿真,获得了齿轮工作时的啮合力动态变化曲线。从时域和频域上分析研究齿轮啮合力变化规律及特征,该仿真分析结果为减速器箱体及整机设计提供了理论依据。     

突变载荷下采煤机行走轮应力分布研究

为研究采煤机行走机构的动态特性,提高行走机构的使用性能,研究了行走机构在不同工况下的应力分布规律,采用动力学仿真软件LS-DYNA建立行走机构动力学仿真模型,对比理想工况,分析了行走轮受突变载荷作用时单齿啮合状态下不同啮合阶段的应力变化规律,结果表明:行走轮单齿啮合周期内,稳定啮合阶段应力最小;对比理想工况,在突变载荷作用下行走轮各个啮合阶段的应力均明显增加。     

基于变形协调设计复合齿轮副啮合特性研究

由于设计、制造、加工、热变形及装配误差的存在,齿轮传动在啮合过程中不可避免地存在啮合间隙;基于变形协调设计原理,设计了金属橡胶复合齿轮副,运用有限元分析的方法对复合齿轮副在不同温度下的变形量、是否变形协调设计齿轮副动态啮合力进行仿真分析。仿真结果表明:在不同温度下,复合齿轮副变形不同,温度对复合副变形影响较大;变形协调设计可以减小齿轮副动态啮合力和改变振动峰值及对应的振动频率。该研究为复合齿轮副啮合特性改善、传动精度提高及振动噪声减小等方面提供理论依据及技术支撑。     

ANSYS Workbench在带式输送机传动减速器瞬态动力学分析

以某型号带式输送机中的行星减速器作为研究对象,采用ANSYS Workbench的Trancient Structural分析模块,对其进行瞬态动力学分析仿真。建立带式输送机行星减速器三维接触非线性有限元模型,添加材料属性、划分有限元、定义接触、输入载荷边界条件及编辑计算控制栏等,对其进行瞬态动力学研究。研究齿轮在啮合过程中产生的冲击,材料的应变随时间的变化过程,齿轮啮合副在工作时的应力、应变分布情况,以及在不同工况条件下行星减速器系统的应力、应变、速度及加速度在变化工况下随时间的响应情况等。     

电牵引采煤机破碎装置行星头多柔体动力学分析

利用Adams建立行星轮系的刚柔耦合动力学模型。在额定工况条件下对模型进行了动力仿真,得到了齿轮的啮合力曲线和转速曲线,并与刚体的仿真值和理论值作了比较。研究表明:柔性齿轮系统能更加真实和准确地反映行星轮系的动态特性。同时得到齿轮的等效应力云图和节点应力曲线,为齿轮的优化设计研究提供了依据。     

卡链工况下刮板链传动系统的力学特性研究

首先建立了圆环链模型的空间方程,用Hertz理论计算了圆环链接触区域的最大应力及接触区域的压力分布;然后对链轮链环啮合过程的受力进行了分析,得出了链轮链环稳定啮合需要满足的条件,并计算了链轮链环啮合接触区域的最大应力。基于多体动力学仿真软件ADAMS建立了刮板链传动系统的样机模型,仿真分析了卡链工况下,平环与立环的连接合力及平环与链轮的啮合力,得出卡链工况下,圆环链间的连接合力和平环与链窝间的啮合力都会增大,且远远大于正常传输过程中的连接合力和啮合力;为了进一步分析圆环链间及链环与链轮在卡链工况下的动力特性,对刮板链传动系统进行了有限元分析,得出了卡链工况下,圆环链间速度、加速度、应力变化规律和链环与链轮间速度、加速度、应力变化规律,为刮板链传动系统的优化设计提供了关键参数。     

采煤机行星机构可靠性分析

为研究采煤机行星机构的工作可靠性,通过建立行星减速器刚柔耦合模型,对采煤机工作分析确定出截割纯煤和硬结核两种仿真工况,基于滚筒截齿的受力模型对两种工况下的采煤机外部负载进行计算,将外部负载施加给所建模型进行虚拟仿真,得到了不同工况下内齿圈与行星轮之间接触的变化规律,找出了恶劣工况下内齿圈与太阳轮的等效应力分布,研究结果为采煤机行星减速机构的设计及其优化提供了重要参考。     

可控软起动装置齿轮传动系统动力学分析

以刮板输送机用可控软起动装置齿轮箱齿轮传动系统为研究对象,基于Pro/E及ADAMS建立该系统的虚拟样机模型并进行动力学仿真。求解得到的稳定运行后的各级传动角速度平均值与理论值相近,验证了仿真模型的正确性。同时得到了太阳轮与行星轮、行星轮与内齿圈间各啮合副的动态啮合力,并利用其分析行星轮系的均载特性。结果表明,该行星齿轮传动的均载特性良好,且内啮合副比外啮合副的行星轮间的载荷分配得更均匀。     

捷克PR_n型行星齿轮箱

捷克PRn型齿轮箱是由捷克SKODA公司设计和制造的。PRn型行星齿轮箱(见图1)是属高速大功率齿轮箱。 SKODA公司最初生产的高速齿轮箱是普通齿轮机构,后逐步的以行星齿轮箱代替了。我们知道,行星齿轮箱在制造和使用中所遇到的最关键的技术问题就是能否将载荷均匀的分布到行星轮的各个构件上,并使啮合着的轮齿能沿     

基于ANSYS的太阳轮-行星轮三维接触分析

建立太阳轮-行星轮的有限元模型。基于ANSYS仿真平台,分析行星架变形对太阳轮-行星轮啮合应力的影响,求得3种不同行星架变形量条件下的太阳轮-行星轮啮合的最大啮合应力。结果表明,行星架两孔的相对变形量与齿轮啮合面的接触应力基本成线性关系。     

基于改进能量法的行星齿轮裂纹损伤研究

行星齿轮的裂纹损伤是其主要故障之一。以改进的能量法为理论基础,构建数学模型,对行星齿轮正常及裂纹齿的啮合刚度进行数值计算,得到其变化规律,获得裂纹啮合区的刚度突变程度;并通过有限元法对这一突变量进行仿真计算,得到理论与仿真的突变值存在约6%的误差。开展了故障模拟实验,分析了其振动信号的时-频域变化情况,给出其无量纲指标的变化情况,发现峭度指标对冲击信号特别敏感,变化量可达64.82%,该指标可以更明显地反映行星齿轮裂纹的损伤情况,验证了啮合刚度理论分析的结果。     

采煤机行走机构齿销啮合特性分析

以采煤机牵引部为研究对象,在三维软件中建立其实体模型,采用静力学与动力学仿真相结合的方法模拟齿销啮合运动特性和力学状态。通过静力学仿真得出行走轮单齿在不同啮合位置时的应力状态,找出更符合实际的最大应力位置,分析了造成轮齿折断的不同原因。构建了齿销啮合的动力学仿真模型,得到不同牵引速度下啮合力的变化规律,为采煤机行走机构的进一步设计优化提供了理论参考。     

基于小波变换的行星轮系点蚀故障信号分析

为获取煤矿机械行星轮系点蚀故障信号特性,建立行星轮系的虚拟样机模型,通过仿真生成3种状态下太阳轮和行星轮的啮合力信号。利用小波变换、Hilbert解调和谱峭度分析等方法,对啮合力信号进行了全面分析。结果表明:通过小波变换结合Hilbert解调,能够对行星轮系的点蚀故障特征进行较好的识别;点蚀越严重,小波细节信号的包络谱峭度值增大越明显。研究结果可为行星轮系的早期故障诊断提供一定的理论参考依据。     

电动冲击扳手行星齿轮机构动力学分析

基于Hertz弹性接触理论,建立齿轮啮合力计算模型,以Creo2.0和ADAMS软件为平台,建立电动冲击扳手行星齿轮机构传动的动力学仿真模型,分析在工作条件下的角加速度及动态啮合力的变化,为齿轮机构的优化设计与有限元分析提供了理论依据。     

输入转速不一致对机电短程截割传动耦合轮系动态特性的影响

为解决采煤机截割部摇臂箱体变形导致传动系统失效的问题,提出了由多台电动机、耦合轮系和行星轮系构成的机电短程截割传动系统。耦合轮系汇集多台电机的动力,其动态性能影响系统的承载能力和使用寿命。分析了引起耦合轮系输入转速波动且不一致的原因,在输入转速波动且相位差恒定的情况下,通过仿真研究了输入转速不一致对耦合轮系动态特性的影响规律。机电短程传动系统中的制造装配误差、多台电机转速响应的差异等因素可使耦合轮系输入转速波动且不一致。输入转速波动且不一致使耦合轮系的动态啮合力出现低频波动,且各个传动路线中的动态啮合力的相位不同;随输入转速不一致程度的增加,动态啮合力波动幅度增加。动态啮合力的低频波动使得作用在主动齿轮上的载荷出现低频波动,影响主动齿轮的切向和径向振动加速度;输入转速不一致程度由0增加至0.005时,切向振动加速度增大11.89 m/s2,径向振动加速度增大7.07 m/s2,输入转速不一致对切向振动加速度的影响更大。进行了机电短程传动系统的动态特性实验,耦合轮系存在输入转速波动且不一致的现象,测得的耦合轮系输入轴振动加速度的时域特征与仿真结果的相近,振动加速度幅值谱的主要频率成分与仿真结果的相似,验证了仿真结果的合理性。     

某支架搬运车轮边减速器的接触应力分析

基于齿轮齿廓的渐开线方程利用Pro/E建立支架搬运车轮边减速器的行星轮系三维模型,并导入到LS-DYNA中,根据行星轮系的结构和载荷特点,确定了有限元模型的载荷工况,并对齿轮啮合动态接触过程进行模拟分析,得到了不同齿轮啮合过程中的接触应力变化情况,为轮边减速器结构设计和改进提供了依据。     

基于ADAMS的直齿圆柱齿轮动力学仿真

针对直齿圆柱齿轮动态转速及啮合力难以实际测量及试验成本较高等问题,以某直齿圆柱齿轮传动系统为研究对象,运用三维建模软件建立齿轮传动系统装配模型,导入动力学仿真软件ADAMS中建立其动力学仿真模型,对其转速及动态啮合力进行仿真分析。仿真结果表明:平稳的加载有利于齿轮传动系统的动力及运动的传递;齿轮转速及动态啮合力都呈现周期性的波动,与理论计算值基本接近;不同频率下齿轮啮合力幅值不同;齿轮传动系统其他零部件设计应尽量避开动态啮合力幅值较大时的频率,防止齿轮系统产生共振。该研究为直齿圆柱齿轮传动性能改善、振动噪声的减小、啮合特性的优化提供理论依据。     

基于Romax行星齿轮传动振动特性仿真分析

以某行星齿轮传动为研究对象,分析行星齿轮传动原理;建立行星齿轮三维模型,导入仿真软件Romax对行星齿轮传动模态、固定内齿圈振动加速度、振动速度等振动特性进行仿真分析。仿真结果表明:行星齿轮传动不同阶数下的振动频率、振型和振动总位移不同;行星齿轮传动固定内齿圈的振动加速度、振动速度都呈现在某一均值波动的情况。该研究为避免行星齿轮传动发生共振、减小振动噪声及增加疲劳寿命提供理论依据。