Epicyclic Load Sharing Map — Development and validation

Under ideal conditions, every sun-planet-ring path in an epicyclic gear set transmits the same amount of torque. But, in the presence of certain manufacturing variations, equal load sharing is not achieved. In a companion paper, a physical explanation has been provided for the load sharing behavior observed in epicyclic gears. The explanation of the root cause led to the development of a load sharing formulation for 3, 4, 5, and 6 planet epicyclic systems. In this paper the same approach will be taken to develop the formulation for a seven planet epicyclic gear set. The developed expressions will then be used to develop the concept of an Epicyclic Load Sharing Map. This map describes the load sharing characteristics of every epicyclic gear set at any positional error and torque level. The developed expressions are then expanded to describe the general case when there are arbitrary errors on the position of every planet in the epicyclic gear set. Finally, the developed expressions will be validated by comparing the predicted load sharing behavior with the results from a validated system level computational model.     

2K-H型人字齿周转轮系的免组装设计与成型

为了解决人字齿周转轮系加工、装配的难题,提出利用3D打印技术制造免组装人字齿周转轮系的新工艺。通过理论推导,建立变位系数、齿侧间隙与齿轮基本参数之间的关系。利用建立的关系式,对行星轮进行负变位,设计具有微量齿侧间隙的2K-H型人字齿周转轮系。利用熔融沉积成型实验平台使设计的人字齿周转轮系成型,成型后的人字齿周转轮系齿轮啮合传动正常,设计、制作相应辅件,将其装配成减速步进电机。结果表明,通过合适的间隙设计,可以利用3D打印技术实现人字齿周转轮系的免组装制造,为小尺寸、一体式人字齿周转轮系个性化定制提供了一种具有工业应用前景的全新解决方案。     

基于SolidWorks双重周转轮系的运动仿真

双重周转轮系是一种较复杂的组合轮系,常用于隧道掘进机的传动。分析该轮系的运动特点是对其进行设计及应用的前提。基于SolidWorks平台,根据双重周转轮系运动简图,建立其虚拟样机模型,通过运动仿真来获得各轮的转速,结果与理论计算值完全一致。但比传统计算方法更简单直观,具有很强的通用性。     

复杂周转轮系同构识别的等效电路方法

周转轮系的同构识别可剔除综合过程中出现的重复结构,对于周转轮系的构型综合具有重要意义。针对周转轮系同构识别问题,提出了一种建立等效电路识别周转轮系同构的新方法。运用双色拓扑图描述周转轮系拓扑结构,避免伪同构情形。根据电路网络与周转轮系拓扑图的相似拓扑约束特性,将拓扑图转化为具有相同约束的等效电路,根据等效电路元素进行初步同构识别。应用回路电流法列出等效电路基本回路电流的齐次线性方程组,其系数矩阵保留有等效电路的结构特征。证明系数矩阵特征值相同可作为等效电路同构的充要条件。结合实例验证了该方法的简便性和可靠性。     

Epicyclic gears in early cordwinding and ropelaying machines

Two machines devised by Edmund Cartwright for processing textile fibres are identified as having epicyclic action. His elegant cordelier winder of 1792 is shown to utilize the motions provided by an idler-pinion epicyclic train that has a particular ratio.

James Huddart's registering and ropelaying machines are described together with the later simplifications, applied to wirewinding, that ultimately caused their demise. The first known use of the terms sun wheel and planet wheel is noted, by Huddart in 1799.

Later designs of ropelayers are outlined; by Bazin with a two-stage epicyclic train, and by Newall with an extension of the cordelier. A modern rolling mill is shown to include the registering type of epicyclic train.     

基于曲面拟合调速型液力偶合器力矩特性数学模型的研究

建立调速型液力偶合器力矩特性数学模型是分析和计算机械系统动态响应的关键。提出了建立调速型液力偶合器力矩特性数学模型的原理并构建了包括工作机构在内的整个系统的原理图。根据已知的力矩特性曲线，分析了利用双三次曲面拟合来创建传动系统所有工况点数据的原理和方法。利用Matlab软件构造了YOTGC调速型液力偶合器力矩系数的三维数据面，拟合结果与原数据相一致。该方法有效地解决了根据有限数据或曲线求解相同范围内的所有工况点数据的难题。     

基于运动副替代的周转轮系创新综合方法

提出了将单铰运动链用于轮系创新综合必须满足的基本结构条件,利用运动链的无向双色拓扑图及拓扑胚图,在运动链构件数与自由度数一定的情况下,用胚图插点法获得了所有可能的基于该复铰运动链的满足轮系创新综合要求的运动链结构型。应用本文提出的方法不仅可以得到各种工程实际中常用的轮系结构型,而且也能够获得许多我们过去不曾见过的结构型,为轮系的创新综合开辟了一条新的途径。     

共振在异型曲面零件强化抛光中的应用研究

介绍了三维振动台的结构原理和变刚度调谐原理,研制了变刚度试验装置,并研究了共振在变刚度系统中能量和振幅变化情况。实验表明在共振状态下能耗较低;在能耗降低一半的情况下,振动强度反而比非共振状态大10倍以上。经过发动机叶片在共振状态下进行强化抛光处理,表面粗糙度和疲劳强度都得到了大幅度改善,且减少了加工时间,降低了能耗。     

H封闭式周转轮系效率计算

研究了 H封闭式周转轮系的效率、啮合功率流动方向与有关运动参数之间的关系 ,得到了依据差动轮系及封闭传动链的有关传动比判断啮合功率流向的简捷方法 ,解决了用啮合功率法计算效率的难点问题 ;并在此基础上 ,推导出 H封闭式周转轮系的效率计算的统一公式 ;此外 ,还分析了 H封闭式周转轮系的自锁条件     

周转轮系的离散分析法

目前 ,复杂周转轮系的功率流分析、传动比和啮合效率的计算既困难又繁复 ,而应用离散分析法可以改变这一局面。本文首先介绍了离散图的画法 ,然后应用离散图和反映基本周转轮系特性的方程式 ,对一个复杂的周转轮系进行了分析 ,列出线性方程组并求解。应用表明 ,离散分析法简明直观 ,使复杂周转轮系的分析不再困难     

基于ANSYS的典型行星包结构的静力分析

比较了齿轮应力的理论计算与ANSYS有限元分析结果,从而能更加准确地评估行星包的承载能力,为优化行星包的结构设计提供参考依据。     

外齿轮内平动式新型少齿差行星传动的研究

提出了一种具有实用价值的外齿轮内平动式的新型少齿差行星传动.分析了这种行星传动的传动原理、基本结构、传动比、啮合参数和传动效率.同时,提出使用功能强大的数学软件MATHCAD确定新型少齿差行星传动变位系数的CAD方法.分析表明,这种传动能够达到系统的静平衡和动平衡,具有结构紧凑、体积小、承载能力和传动效率高、制造简单等优点,是一种很有发展前景的传动形式.     

双级NGW型行星轮系的优化设计

按各级径向尺寸协调和外啮合接触强度相等的原则对双级NGW型行星轮系的总传动比进行优化分配 ,将双级行星轮系的优化设计转变成单级行星轮系的优化设计。以太阳轮、行星轮和内齿圈体积之和最小作为优化目标 ,建立了优化数学模型 ,应用复合形法求解数学模型择取最优参数方案。通过实例计算 ,取得了满意的结果     

永磁行星齿轮传动的参数设计与转矩分析

综合应用行星齿轮传动原理和电磁学原理,对永磁行星齿轮传动进行了几何学和运动学的分析。利用等效电流模型法,推导了太阳轮与行星轮之间的转矩、内齿圈与行星轮之间的转矩的计算公式,并完成了驱动转矩的计算和分析。研究了驱动转矩随磁极对数、中心距、轴向厚度、径向厚度等多种因素的变化规律,并依据分析结果对该种传动机构的参数进行了合理选择。     

Global monitoring of fluidized-bed processes by means of microwave cavity resonances

We present an electromagnetic measurement system for monitoring of the effective permittivity in closed metal vessels, which are commonly used in the process industry. The measurement system exploits the process vessel as a microwave cavity resonator and the relative change in its complex resonance frequencies is related to the complex effective permittivity inside the vessel. Also, thermal expansion of the process vessel is taken into account and we compensate for its influence on the resonance frequencies by means of a priori information derived from a set of temperature measurements. The sensitivities, that relate the process state to the measured resonance frequencies, are computed by means of a detailed finite element model. The usefulness of the proposed measurement system is successfully demonstrated for a pharmaceutical fluidized-bed process, where the water and solid contents inside the process vessel is of interest.     

行星齿轮变速器传动方案的设计方法研究

行星齿轮变速器的设计是一件复杂而困难的工作,本文对由两个单排2K-H型差动轮系构成的复合轮系进行了分析,从中找出几个符合变速器传动比范围的轮系,并配以制动器,构成传动方案简图,将这些简图和对应的传动比公式及传动比变化范围列入表中.设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,就可得到行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

周转轮系的传动效率分析

周转轮系的传动比计算比较复杂,也常被设计者所忽略,然而,有些周转轮系却因效率太低而失去意义.在分析影响传动效率的众多因素的基础上,将周转轮系分为8种情形,分别推导出其效率计算公式.最后通过一系列的应用实例,验证了计算方法的有效性和核算轮系效率的丛要性,指出轮系的效率,不仅取决于单个齿轮副的效率,还与哪个轴被固定、哪根轴...     

轴装式串联少齿差行星传动装置的动力学仿真分析

分析轴装式串联少齿差行星传动装置的结构及运动特性,利用UG建立该装置的三维仿真模型,用ADAMS对其进行运动学和动力学仿真.仿真结果与理论分析结果基本一致,所使用的仿真方法及得到的分析结果对工程设计及性能校核具有重要意义.     

适应管径变化的管道机器人

研制了一种能适应管径变化的新型管道机器人.介绍了机器人的机构组成及工作原理,并分析了其运动学和静力学特性.机器人采用三组行星轮系作为行走部件和径向尺寸调节机构,并沿圆周均匀分布.这种设计使得机器人能够根据管径大小自适应地调节径向尺寸,从而能够在有一定管径变化的管道中工作.实验证明,该机器人的设计符合实际要求.     

汽车自动变速箱中周转轮系设计方案的自动创成

以汽车自动变速箱结构特征为依据,总结归纳出三自由度以内六至九杆周转轮系图形载体拓扑图谱,通过对图形载体进行符合设计规则的转动副、齿轮副的标注,齿轮副内外啮合类型的标记,同构方案的识别,以及违反自动变速箱结构特征方案的剔除等过程,实现了符合设计要求的非同构周转轮系方案创成的计算机化,并给出了便于计算机识别的符号方案。