基于光纤光栅的直齿圆柱齿轮应力修正系数优化

利用光纤光栅传感器截面直径小的优势,将光纤光栅粘贴在直齿圆柱齿轮齿根过渡曲线处,测量弯曲应力将会得到比较好的测量效果。文中利用光纤光栅传感器测量了直齿圆柱齿轮弯曲应力,并对直齿圆柱齿轮弯曲应力解析计算的应力修正系数进行了优化。首先根据弹性理论的两个平面假设,提出在齿根表面一点上沿齿宽方向应力与该点至端面的距离有关,并且沿齿宽方向应力与弯曲应力的比值,在齿宽方向上服从指数函数变化规律;然后利用光纤光栅传感器,测量直齿圆柱齿轮弯曲应力;最后根据光纤光栅测量,优化直齿圆柱齿轮弯曲应力解析计算的应力修正系数。研究结果表明,直齿圆柱齿轮弯曲应力解析计算的应力修正系数取值偏大,比测量得到的应力修正系数大21.8%。直齿圆柱齿轮是最常见的传动装置基本零件,基于光纤光栅测量对直齿圆柱齿轮弯曲应力修正系数进行优化,可提高直齿圆柱齿轮强度设计的可靠性。     

渐开线弧齿圆柱齿轮的应力分析

简要论述了渐开线弧齿圆柱齿轮的主要几何参数,从其齿面方程出发,分析渐开线弧齿圆柱齿轮副齿面接触线,并对其进行了重合度的分析,在此基础上提出了渐开线弧齿圆柱齿轮副齿面接触应力和齿根弯曲应力的计算方法,并通过有限元软件分析直齿轮、弧齿轮的应力。弧齿圆柱齿轮比直齿圆柱齿轮具有优越性。     

渐开线弧齿圆柱齿轮的齿根应力分析

简要论述了渐开线弧齿圆柱齿轮的主要几何参数,并对其重合度以及接触线进行了分析,在此基础上提出了渐开线弧齿圆柱齿轮副齿根弯曲应力的计算方法.通过三维软件对渐开线弧齿圆柱齿轮进行三维造型,分析了不同周向模数和不同弧齿线半径对弧齿圆柱齿轮的齿根应力的影响.弧齿圆柱齿轮齿根应力与弧齿线半径有明显的关系,比直齿圆柱齿轮具有优越性.     

基于滚齿加工的摆线齿线圆柱齿轮精确建模及有限元分析

提出了一种新型齿轮并指出其加工方法,推导了基于滚齿加工的摆线齿线圆柱齿轮的齿面方程。开发出适用于不同模数、不同摆线参数的齿轮精确建模程序,将计算直齿圆柱齿轮应力的有限元方法和解析法进行对比,结果表明,有限元方法计算的精度是能保证的。并使用有限元方法对摆线齿圆柱齿轮的弯曲应力和接触应力进行分析。     

直齿圆柱齿轮啮合效率的计算与分析

研究了直齿圆柱齿轮传动啮合效率的计算方法,从消耗功率方面推出直齿圆柱齿轮外啮合传动效率计算函数,引入了变化的平均摩擦因数代替假设恒定的摩擦因数,得到更加精确的渐开线外齿轮啮合效率的计算式。结合Matlab软件进行仿真分析,得到了齿轮啮合效率与齿轮基本参数的相关关系,对提高齿轮传动效率提供相关方法有一定的作用。     

插值法构建渐开线圆柱齿轮模型

对插值法生成渐开线圆柱齿轮的渐开线方法进行了分析,分别讨论了Matlab生成差值和Excel生成差值以及软件生成渐开线的方法,分析研究了直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的造型。对渐开线圆柱齿轮的精确快速造型和齿轮分析及加工有着重要的意义。     

基于当量齿轮法的轮齿热变形计算方法研究

基于直齿圆柱齿轮热变形计算方法,形成了以当量直齿圆柱齿轮为研究对象的热变形计算分析模型;针对不同类型的齿轮与当量直齿圆柱齿轮间的差异,推导了斜齿圆柱齿轮及直齿锥齿轮齿面热变形计算方法;通过有限元仿真对所提方法进行了对比验证,并将该方法延伸至弧齿锥齿轮的齿面热变形计算。结果表明,采用所提方法计算获得的齿面热变形与有限元仿真结果具有良好的一致性,能够真实反映齿面受热后的变形程度,最大热变形处的数值差低于8%。研究为具有复杂齿面的齿轮热变形计算提供了新思路。     

新型齿轮传动副建模及接触分析

在分析曲线齿圆柱齿轮加工原理基础上,提出一种面向制造的曲线齿圆柱齿轮建模新方法,基于UG的二次开发,采用齿坯滚动进给、刀具旋转切削的方法,实现面向制造的曲线齿圆柱齿轮的三维造型,并根据Hertz公式建立了曲线齿圆柱齿轮的接触应力计算公式。有限元分析结果表明,同等条件下曲线齿圆柱齿轮的接触强度较直齿轮、斜齿轮有显著提高,其最大应力仅为直齿圆柱齿轮的73.8%,斜齿轮的76.57%,为曲线齿圆柱齿轮在高速重载等工况下的工业应用提供理论依据和工程应用价值。     

直齿圆柱齿轮齿根三维弹性应力分析

采用有限元软件ANSYS提供的子模型技术,对有限宽度(齿宽系数=0.03~1.2)渐开线直齿圆柱齿轮齿根附近三维弹性应力场进行了详细分析;重点研究了齿根附近应力与齿轮宽度之间的关系。结果表明,齿根应力沿宽度分布是不均匀的,其最大值及相应位置与宽度有关;有限宽度直齿圆柱齿轮齿根应力最大值大于按平面应变假设计算得到的结果;齿根附近总位移沿宽度分布也不均匀,在靠近表面附近有较明显的变化。     

内齿轮齿根应力计算

本文推导了齿轮插刀按范成原理切制渐开线直齿内齿圆柱齿轮齿廓过渡曲线方程式,并由此方程式求解内齿轮齿形系数及齿根应力集中系数。其结果可用于内齿轮齿根应力的计算。     

弧齿锥齿轮固有振动特性分析

弧齿锥齿轮主要用于高速、重载的场合,有可能在额定转速内发生强烈的共振,振动应力急剧增大,致使齿轮过早引起疲劳破坏.运用APDL语言自主开发的弧齿锥齿轮建模程序建立了包含齿轮完整结构的有限元模型,计算了不同腹板厚度下的五个弧齿锥齿轮的固有特性,归纳了几种基本齿轮低阶振型种类.结果表明随腹板厚度的增加弧齿锥齿轮的固有频率有所增大,对变形和振动应力的影响效果则与振型有关.     

微线段齿轮啮合仿真系统的研制

介绍了微线段齿轮的基本特性，齿廓曲线方程及计算机图形学的基本二维图形变换原理，给出了有关的基本变换程序代码，据此设计了微线段齿轮啮合仿真系统，对系统的主要功能及程序设计中的关键问题作了说明。     

基于Inventor的渐开线齿轮参数化设计研究

利用Inventor软件对渐开线齿轮进行设计,并使设计的零件具有参数化的特性。为了使齿轮的齿廓形状更加精确,利用VBA编制了齿槽图形绘制程序,同时引入了CAGD作为辅助设计手段,使建模所需的参数求解高效、准确并具有参数特性。所设计的齿轮可为进一步的应力、应变分析等打下坚实基础。     

万能渐开线齿形测量仪的智能化改造

主要介绍3201A型万能渐开线齿形测量仪的智能化改造,实现运用单片机进行数据采集和数据处理,并采用Matlab和VC++混合编写计算机程序软件对测量数据进行采集、处理、显示、分析与计算最终得到了有效的结果。     

圆柱齿轮传动磨损可靠性优化设计

以圆柱齿轮传动为典型，在考虑应力和强度均为随机变量的基础上，同时考虑其它因素，与已有模型不同，建立了以齿轮磨损和体积最小为目标的多目标可靠性优化设计模型。采用混沌优化与Matlab语言的优化工具相结合的方法进行优化计算。简要介绍了混沌优化的背景和算法。     

基于ANSYS的谐波减速器杯型柔轮应力分析与参数优化

谐波齿轮的主要失效形式是柔轮的破坏,所以对柔轮的强度研究是谐波齿轮传动的重要课题。本文通过对柔轮应力的理论分析,得出柔轮厚径比和筒体长度是柔轮强度的主要影响因数。进而结合实例在Pro/E中建立包含轮齿的柔轮的精确三维实体模型,导入到ANSYS中进行应力分析,得到柔轮厚径比和筒体长度对柔轮应力的影响规律,然后在此基础上对柔轮的参数进行了改进。最后利用Matlab按最小二乘原理对得到的试验数据进行曲线拟合,证明了理论计算的正确性。     

大型立式齿轮箱行星齿轮传动系统的优化设计

根据某大型立式行星传动齿轮箱的结构和安装特点,引入可靠性理论重新构建了更为完整的多目标的行星齿轮传动系统优化数学模型,随后利用数学软件Matlab和两种方法分别编程对优化模型进行求解,并将得到的轮系参数组合的新系统进行静态特性的对比分析,以确定最为合理的优化结果。同时,利用ANSYS建立行星架有限元模型,并对其进行相应的优化设计,使得新的行星架既可以配合优化后的齿轮传动模型,又可以在满足自身的强度等特性要求的前提下适当减轻自身的质量。     

齿轮载荷修正系数计算方法的研究

为了提高齿轮强度设计中各项载荷修正系数计算的精度和效率,依据齿轮承载能力计算标准GB/T 3480-83,以易于理解、便于程序计算和工程应用的方式,对齿轮载荷修正系数计算方法进行了深入研究与总结,开发了实现齿轮载荷修正系数自动计算的程序模块,只要输入齿轮的基本数据,不需要查表便可以得到齿轮的载荷修正系数。以某减速器齿轮为实例,通过手工与程序模块的计算结果对比,验证了齿轮载荷修正系数计算程序模块的准确性和精确性,为齿轮接触和弯曲的整体设计奠定了基础。     

起重机减速器齿轮应力计算程序设计

基于VC6.0软件,开发了起重机减速器齿轮的应力计算程序,实现用计算机对齿轮的接触应力、许用接触应力、弯曲应力和许用弯曲应力的计算,对提高齿轮应力计算的效率、精度、可靠性具有重要意义.     

行星齿轮传动系统刚柔耦合建模及故障特性仿真研究

针对某型坦克行星变速箱的K3行星排,为了研究故障齿轮对行星传动系统的动态特性影响,运用SolidWorks、Adams及ANSYS软件,建立其刚柔耦合动力学模型并进行联合仿真分析,验证了刚柔耦合模型相对于纯刚体模型在时域、频域上的振动响应;通过分析危险节点应力变化曲线,得到应力极大值时刻等效应力分布云图;阐明了轮齿剥落...