研齿对准双曲面齿轮副动态性能的影响

分析了研齿对准双曲面齿轮副动态性能的影响机理。基于现场研齿试验,对不同转速、载荷下齿轮副啮合振动、噪声进行了对比试验。由振动、噪声频谱图的对比分析可知,研齿对齿轮副动态性能具有明显的改进作用。     

抛光磨削工艺对齿轮磨损特性的影响分析

为探究抛光磨削工艺对齿轮磨损和疲劳寿命的影响,联合粗糙度,疲劳试验和铁谱试验对比分析了抛光磨削和常规磨削齿轮的磨损特性。对抛光磨削和常规磨削齿轮的粗糙度指标Rz,Rvk,Rpk进行检测,之后,分别对两种工艺的齿轮进行疲劳运转试验和铁谱分析试验。通过处理和对比试验数据,结合粗糙度检测结果分析,得结论:相较常规磨削齿轮,抛光磨削齿轮各粗糙度指标明显改善,简约谷峰Rpk更小,利于减少切削磨损和磨粒磨损;简约谷深Rvk维持在合理范围易于油膜附着并利于润滑;抛光磨削齿轮的磨损速度更低,延缓疲劳失效。为抛光磨削工艺在齿轮加工方面的应用提供一定的参考。     

内齿强力珩齿与蜗杆砂轮磨齿切削机理对比分析与试验研究

内齿强力珩齿与蜗杆砂轮磨齿是实现齿轮精加工的主要工艺方法,系统深入地研究两种齿轮精加工工艺的工艺原理,洞悉二者在齿面磨削纹路的形成机理,成为齿轮精加工工艺研究的热点问题。基于空间曲面啮合原理,提出一种离散点齿面模型构建方法,分别建立内齿珩磨轮与蜗杆砂轮的齿面接触方程,并依据接触区离散点处的相对滑擦速度建立珩削纹路与磨削纹路模型。经过滚齿、渗碳淬火的工件齿轮作为精加工的毛坯件,给定相应的珩齿和磨齿工艺参数,在内啮合强力珩齿机与蜗杆砂轮磨齿机上进行精加工试验,并对齿轮的轮齿进行三维形貌检测试验,通过对比分析试验结果与预测模型,两种工艺的齿面纹路的预测模型与试验结果高度吻合,结合对三维形貌数据指标的对比分析,得出两种工艺对齿面几何精度的影响规律,研究结果为齿轮精加工工艺的提升提供了理论依据。     

抛光磨削工艺对齿轮跑合阶段磨损性能影响试验分析

齿轮跑合阶段的磨损能反映齿轮的疲劳寿命和整个服役周期磨损性能的优劣。抛光磨削工艺是一种新型的磨齿工艺,可以有效改善齿轮表面质量,进而提高齿轮跑合阶段的磨损性能。为探究抛光磨削工艺对齿轮跑合性能的影响,以某变速器低速挡主动齿轮为研究对象,分别加工抛光磨削齿轮和常规磨削齿轮各1对,在齿轮试验台架上对两对齿轮进行运转试验;在运转过程中进行铁谱采集;利用Matlab对铁谱数据进行分析,得出抛光磨削工艺对齿轮跑合性能的影响规律。结果显示,抛光磨削工艺可有效提升齿轮跑合过程的磨损性能,降低齿轮的磨损速度,缩短齿轮的跑合周期,使齿轮跑合磨损过程更加缓和。其结论为该工艺在齿轮加工上的应用提供了一定的数据支撑和参考。     

齿面微观几何形貌对齿轮啮合振动影响的研究

为探讨齿面微观几何形貌对齿轮啮合振动特性的影响,基于真实齿面的统计特性,借助分形几何理论以及Herz公式,建立了基于真实齿面微观几何形貌的法向接触阻尼的近似数学模型。在此基础上,对比磨削加工和电化学光整加工所得齿面微观几何轮廓的分形参数,分析了加工方法对齿面法向接触阻尼特性的影响,并进一步研究了齿面法向接触阻尼对齿轮啮合振动特性的影响。结果表明:齿面微观几何形貌影响齿轮的啮合振动;加工方法影响齿面法向接触阻尼的变化率;与磨削加工相比,电化学光整加工齿面的法向接触阻尼更大,可减小齿轮啮合振动,有助于提高振动的稳定性。     

不同精加工齿面的电子束处理齿轮弯曲疲劳性能

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对不同工艺齿面下齿轮进行强流脉冲电子束强化处理,实验研究其弯曲疲劳性能,并对齿轮电子束处理前后的齿面硬度、表面粗糙度、齿根表面形貌及组织和表面应力进行对比,分析不同工艺齿面下电子束处理对齿轮弯曲疲劳性能的影响。实验结果证明,在恒幅载荷条件下,未磨削齿轮在经电子束处理后在可靠度50%下弯曲疲劳极限降低了14%,磨削齿轮经电子束处理后弯曲疲劳极限提高了6.1%。齿轮的表面工艺对弯曲疲劳强度影响较大,经过磨削工艺,原始齿轮和电子束处理的齿轮强度分别增加了52.2%和88.2%。
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面向降噪的蜗杆砂轮磨削齿面纹理改善方法

蜗杆砂轮磨是广泛应用于中小模数齿轮的批量精加工方法,但在实际加工过程中,蜗杆砂轮磨齿易在齿向形成规则的平行齿面纹理,从而增大了齿轮的啮合噪声。分析磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮的接触特性,建立了啮合方程和接触点方程,阐述了接触迹构成整个齿面的机理;分析蜗杆砂轮磨齿的磨削特性,建立瞬时接触点的磨削速度和形状模型,计算磨粒在齿面上的磨削路径,分析磨削特性对齿面微观几何结构的影响,得到齿面的整体纹理模型;结合齿面纹理与噪声激励的关系,分析出齿面规则纹理对齿轮噪声的影响机理,提出按照正弦函数变化的冲程变速蜗杆砂轮磨齿加工方法;进行了蜗杆砂轮磨削常规加工与变冲程速度加工的对比试验,结果表明,该方法加工的齿面接触点位置具有一定的随机性,形成不规则的齿面纹理,不同转速下齿轮啮合噪声声压级总值减小约3.5 dB,已经达到改善齿面纹理的效果。     

齿轮齿廓抛光方法研究进展

齿轮是现代机械传动系统中运用最为广泛的传动件，齿轮齿廓的精度和表面质量对齿轮传动的精度、平稳性、可靠性和噪声影响巨大。齿轮的加工过程通常要经历初切齿—热处理—初磨—精磨等工艺过程，然而，经磨削加工后齿廓仍然存在磨削横纹、表面粗糙度难以进一步降低、表面粗糙度沿齿廓分布不均匀等问题。目前，齿轮经磨削后进行齿廓抛光是解决上述问题的有效途径之一。为此，将现有主要齿轮齿廓抛光方法归纳为齿廓电化学机械抛光、齿廓磨料流抛光、齿廓磁流变抛光以及齿廓剪切增稠抛光等4大类。详细阐述了当前主要齿轮齿廓抛光方法的加工原理；列举了各种加工方法的加工实例；从加工的适应范围、加工效率、抛光后的齿廓表面粗糙度的改善率以及对加工设备的要求等方面归纳了各个加工方法的技术优势和存在的问题。结果表明，使用其他辅助能场（如超声、激光、磁场等）与传统抛光方法复合以实现高效、高精度、高表面一致性齿廓抛光将是未来的主要研究方向。     

振动光饰对齿轮振动特性的影响

采用振动光饰工艺进行了齿轮表面光整加工,降低了齿面粗糙度;通过封闭功率流试验台架上振动光饰处理和未处理的两种齿轮的振动性能对比试验,表明在3种不同载荷下振动噪声均降低,说明振动光饰表面处理对于齿轮减振明显的作用,具有一定的参考和应用价值。     

螺旋伞齿轮磨削表面形貌仿真与试验研究

螺旋伞齿轮广泛应用于重型车辆及军用飞机的传动系统中。磨削作为螺旋伞齿轮加工中的最后一道工序,若磨削表面形貌不符合要求,将导致齿轮耐磨性及抗疲劳强度降低,传动时产生过大的噪声与振动,严重影响重载车辆传动系统的使用寿命与可靠性。为此,通过对螺旋伞齿轮磨削磨粒运动轨迹、砂轮表面形貌特征进行建模和仿真,实现对螺旋伞齿轮磨削表面形貌的预测与分析。针对螺旋伞齿轮设计磨削试验,探究不同磨削工艺参数对齿轮表面形貌的影响。研究结果表明,提高磨削速度与展成速度、增加磨粒粒度皆有利于获得良好的磨削表面形貌,仿真及试验所获得的螺旋伞齿轮磨削表面形貌基本一致,所建模型可有效地分析螺旋伞齿轮磨削表面形貌的产生过程及各加工参数对其影响机理。     

非球面模具斜轴磨削工艺参数优化与试验研究

针对纳米加工中碳化钨模具表面波纹度对非球面玻璃成像性能影响的问题,通过对单点斜轴磨削中的磨削刀具振动分析和磨削理论残余误差分析,阐述磨削工艺参数对表面波纹度的影响机理。结合磨削试验对磨削工艺参数进行优化,得到理想的磨削工艺参数：主轴转速40 000～45 000 r/min,工件转速为200 r/min,工作台轴向进给速度为0.1 mm/min,磨削深度为0.1μm以下时,表面波纹度可达到理想的均匀交叉状态且表面波纹度w_z值可控制在30 nm以内。     

各向同性滚磨光整齿轮接触疲劳强度研究

经过传统磨削的齿轮齿面,其表面粗糙度在微观上具有典型的各向异性特征,而经过滚磨光整加工的齿面,其微观表面的纹理呈各向同性特征。根据齿轮分形接触强度理论和赫兹理论,讨论了微观形貌对齿轮接触应力计算的影响,并通过齿轮接触疲劳强度对比试验,得出传统磨削齿轮与滚磨光整齿轮的接触应力极限。通过对比试验结果表明各向同性光整工艺可以使齿面微观纹理趋于各向同性,有效提高齿轮接触疲劳强度,为相关材料齿轮寿命设计和可靠性设计提供了依据。     

基于MASTA仿真的承载传动误差对弧齿锥齿轮振动特性的影响分析

为提高弧齿锥齿轮传动系统的平稳性,研究了不同承载传动误差下齿轮振动特性的变化规律.以MASTA软件为工具,建立了弧齿锥齿轮传动系统的有限元模型,通过改变从动轮负载得到了不同的承载传动误差;以振动加速度瀑布图、振动加速度幅频谱以及噪声曲线图为对象,对比分析了不同负载下的齿轮振动特性.结果表明,当承载传动误差波动减小时,齿轮的振动噪声都会出现降低的趋势.分析结果为提高齿轮传动系统的平稳性提供了可靠依据.     

基于GISFD的斜齿轮轴系减振实验研究

齿轮是机械传动装置中的重要元件，但是，齿轮传动产生的振动和噪声会危害到传动设备的正常运行，严重时甚至会造成设备损坏。为了减小和隔离斜齿轮轴系的振动，提出了一种结构新颖的G型整体式挤压油膜阻尼器（G-type Integral Squeeze Film Damper,GISFD），探究了GISFD对斜齿轮的振动特性影响。搭建基于GISFD的一级斜齿轮试验台，开展了GISFD对斜齿轮轴系的减振实验。此外，还进行了GISFD对齿面磨损斜齿轮的振动抑制实验。结果表明，GISFD对不同转速下斜齿轮轴系有较好的减振效果，在1 200 r/min时，GISFD对斜齿轮主从动轴的振动降幅最高可以达到59.61%；同时，GISFD可以抑制斜齿轮啮合频率及其2倍频处的振动，振动降幅最高可以达到85.71%;GISFD对磨损斜齿轮也有较好的振动抑制效果，主动轴水平方向振动降幅在1 200 r/min时可以达到83.99%。     

基于MASTA的矿用减速器重载齿轮的修形设计与试验

以JS75矿用减速器的末级齿轮副为研究对象,利用MASTA齿轮微观修形模块,对修形前后所得的接触斑点、传动误差及谐波振幅进行比较分析,确定了合理的修形方式及修形量。利用M+P测试系统对减速器空载和加载两种工况进行了振动噪声试验与频谱分析,证明末级重载齿轮的精确修形有效控制了齿轮传动系统的振动和噪声,高速级弧齿锥齿轮对减速器的动态性能影响最大。     

基于超声振动磨削与抛光技术的SiC反射镜加工工艺研究

针对航天用Si C反射镜在加工过程中的低加工效率、表面质量差等难题,在半精磨阶段采用超声振动磨削技术对其进行加工试验以研究其去除机理及存在的缺陷。为进一步解决超声振动磨削Si C反射镜存在的缺陷,在精加工阶段对其进行了抛光试验。通过采用正交试验的方法对影响Si C表面粗糙度的各工艺参数进行抛光试验设计及分析得到抛光压力、抛光盘转速、抛光液磨粒粒度及抛光时间对表面粗糙度的影响规律及其最优参数组合。研究结果表明在抛光压力40 k Pa,抛光盘转速400 r/min,抛光液磨粒粒度0.5μm,抛光时间2 h的最佳工艺参数下可获得表面粗糙度为21nm的加工表面。     

高速直齿轮的噪声与振动

这篇论文是关于高速直齿轮噪声与振动特性的试验研究.齿轮的噪声与振动受齿轮系统各种因素的影响是复杂的,要弄清楚其特性必须系统地分析各种因素之间的相互关系.在这项研究中、齿宽和齿轮的运行条件是变化的,试验是在功率吸收型高速齿轮试验台上进行,运行转速3000-13000转/分.这项研究中所用的试验齿轮,其模数为3,压力角为20°,齿数比Z_1/Z_2为35/70,齿宽为15,50/50毫米.试验结果搞清楚了在自然频率下,齿轮噪声、振动与运行条件之间的关系,并且讨论了运行特性和齿轮齿廓修形的影响.     

提高小螺旋齿轮加工精度的探讨

摩托车中的齿轮转速高达8000～10000r/min以上,其中小螺旋齿轮为10000r/min以上,是发动机中的主要关键件,所以要求齿轮的精度高,表面粗糙度很低。由于加工齿轮精度等的问题一直解决不了(主要是齿圈跳动,齿相误差,齿形误差),因而发动机的噪声大,不平稳。噪声大不仅是污染环境一大公害,而且是影响产品质量和性能的综合指标的主要因素,需从各个方面去改进,我厂首先从工艺、工装着手,取得了良好的效果。     

齿侧间隙对齿轮副非线性振动特性的影响研究

齿侧间隙的存在会产生齿间冲击,影响齿轮传动的平稳性。为了全面研究齿侧间隙对齿轮振动特性的影响,通过建立齿轮副非线性振动的数学模型,并基于Runge-Kutta法对该模型进行数值仿真求解,结合时间历程图、相图、Poincaér映射图以及FFT频谱图,研究不同啮合频率、不同载荷下的齿侧间隙对齿轮副振动和冲击状态的影响。研究表明,啮合频率对齿侧间隙的动力学响应呈现非线性关系,在固定啮合频率时,在一定齿侧间隙范围内,齿轮出现混沌。在此范围外,不受影响;齿轮传递载荷较小时,齿侧间隙更容易对齿轮副的振动特性造成影响。而重载时,齿侧间隙的变化对齿轮副振动特性影响较小;随着齿侧间隙的增加,齿轮冲击状态由双边冲击向单边冲击过渡,当超过一边界值时,冲击状态维持在单边冲击状态不变。     

用普通滚齿机对双圆弧齿轮进行修端工艺及其效果试验

本文提供了双圆弧齿轮修端参数的确定方法和在普通滚齿机上加工修端齿轮的工艺方法。对两种修端参数齿轮进行齿根应力试验和噪声测试。试验结果表明,此种工艺方法是合理和有效的,合理的修端参数对缓解“齿端效应”、降低轮齿啮合冲击和减少齿轮振动和噪声是有效的。