齿轮传动系统动力学研究

齿轮故障可以通过齿轮啮合动力学参数表现出来,齿轮啮合刚度和轮齿啮合力对齿轮系统的故障比较敏感,所以研究齿轮动力学啮合参数是对齿轮系统进行精准故障诊断的基础。基于材料力学原理和能量原理建立了求解齿轮时变啮合刚度的理论模型,近一步建立了具有非等齿宽裂纹的齿轮时变啮合刚度理论模型。通过数值仿真,求解了摇臂齿轮在啮合过程的时变啮合刚度;通过对不同程度裂纹齿轮的刚度计算,得出随着裂纹的扩展,齿轮的刚度随着变小的结论。     

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。     

超重型刮板输送机行星传动固有特性分析

为了分析超重型刮板输送机减速器行星齿轮传动装置的固有特性,建立了该传动装置的平移-扭转耦合动力学模型。模型考虑了中心构件的支承刚度、轮齿时变啮合刚度和齿轮综合啮合误差等影响因素,利用Lagrange方程推导出系统的运动微分方程,进而求解其特征值问题即可获得系统的固有频率和相应振型,同时可获取每一固有频率对应的模态动能和应变能。分析表明,该传动装置具有扭转振动模式和平移振动模式,系统高阶模态动能和应变能比低阶大得多。     

齿轮转子系统参数振动特征的数值研究

以渐开线直齿圆柱齿轮传动作为研究对象，计及轴和支承的弹性变形以及轮齿时变啮合刚度，忽略啮合侧隙和轴承间隙，建立了齿轮转子系统扭转一横向振动相互耦合的3自由度动力学方程，利用数值仿真方法，研究了系统在时变刚度激励下稳态响应的特征，探讨了支承刚度、支承阻尼、啮合阻尼等参数对振动失稳和参数共振的影响，研究结果对于齿轮传动的减振与降噪具有积极意义。图9，参14。     

基于Abaqus直齿啮合齿轮多体动力学仿真

针对直齿啮合齿轮动力学特性难以准确体现的问题,以某直齿啮合齿轮为研究对象,建立直齿啮合齿轮三维装配模型,导入Abaqus中建立啮合齿轮多体动力学仿真模型;对直齿啮合齿轮接触变形位移、动载荷系数、时变综合啮合刚度、输出角速度及振动加速度等多体动力学参数进行仿真分析。仿真结果表明:在动态载荷作用下,啮合齿轮接触部位会产生接触变形位移;动载荷系数、时变综合啮合刚度呈现周期性变化;输出角速度、振动加速度呈现在某一固定值上下波动的趋势。该研究为直齿啮合齿轮动力学特性改善和提高提供理论依据。     

基于共振解调技术的斜齿轮齿面接触型故障诊断研究

建立了斜齿轮的扭转振动分析模型,仿真计算了模型的啮合刚度、啮合阻尼和振动响应,并运用共振解调技术对仿真信号进行解调分析,成功提取了斜齿轮齿面接触型故障的特征信息,并经实验论证,该方法是有效可行的。     

直齿轮时变啮合刚度解析计算

为求解直齿轮时变啮合刚度,运用变增量无限逼近的思想计算齿轮啮合过程中各啮合点位置,将各啮合点位置映射到单个齿廓上;使用材料力学悬臂梁理论计算齿轮时变啮合刚度,并对比势能法及GB/T340-1997中计算所得刚度值。研究结果对准确计算齿轮时变啮合刚度具有重要意义。     

基于MixedEHL啮合齿轮润滑特性研究

为了改善和提高齿轮传动系统综合传动性能和疲劳寿命,以某直齿轮传动为研究对象,运用专业齿轮润滑仿真软件MixedEHL建立啮合齿轮混合润滑有限元仿真模型;对啮合齿轮油膜压力、油膜厚度分布、接触齿面平均粗糙度、接触刚度等啮合齿轮接触面的润滑特性进行仿真分析。仿真结果表明:啮合齿轮油膜压力呈现单波峰的形式,油膜厚度呈现双波峰的形式;在不同方向上,油膜压力和油膜厚度不同;接触齿面平均粗糙度较小,接触刚度呈现先增加再基本保持不变最后减小的趋势;该研究为直齿轮传动混合润滑特性、接触特性的改善提供理论依据。     

对数螺旋锥齿轮啮合刚度分析

利用HyperMesh把全齿切割出一个三齿,并进行网格的精细划分。通过有限元软件ABAQUS进行加载分析,利用其强大的后处理功能求出齿轮啮合的接触力以及综合弹性变形,进而根据得出的数据拟合出齿轮的啮合刚度。     

准双曲面齿轮接触疲劳有限元仿真

针对准双曲面齿轮对强度、刚度、疲劳寿命等方面的较高要求,以某准双曲面齿轮为研究对象,建立准双曲面齿轮传动三维装配模型,导入有限元仿真软件ANSYS Workbench中建立准双曲面齿轮接触疲劳仿真模型,对准双曲面齿轮传动系统等效应力、等效弹性应变,准双曲面齿轮啮合齿对接触应力、疲劳寿命等参数进行有限元仿真分析。仿真结果表明:准双曲面齿轮啮合齿对的最大等效应力和等效弹性应变主要分布在大、小准双曲面齿轮弧形接触面部分及接触面附近;最大等效应力和等效弹性应变满足准双曲面齿轮传动系统在静动态实际路况下的传动及强度和刚度的要求;不同准双曲面齿轮接触齿面等效应力大小及其最大值分布存在差异;准双曲面齿轮接触应力最大的部位对应的疲劳寿命最小。该研究为准双曲面齿轮强度、刚度、疲劳寿命的提高提供理论参考。     

基于KISSsoft的斜齿轮接触特性仿真分析

针对斜齿轮高速重载复杂工况、疲劳寿命要求高等问题,以某斜齿轮传动为研究对象,分析斜齿轮动态啮合接触特性;建立斜齿轮传动三维模型,运用专业齿轮仿真软件KISSsoft对斜齿轮等效应力、接触应力、接触刚度、瞬时温度等动态啮合接触特性参数进行仿真分析。仿真结果表明:随着主动斜齿轮旋转角增加,啮合斜齿面接触应力呈现先增加后减小、再增加最后减小的趋势;沿着齿宽方向呈现先增加后减小的趋势;接触刚度呈现周期性变化趋势;瞬时温度呈现双波峰的变化趋势。为斜齿轮动态啮合接触特性的改善、疲劳寿命的增加提供了理论依据。     

新型内啮合齿轮泵的齿轮设计

为解决内啮合齿轮泵存在的因径向不平衡力导致齿轮使用寿命缩短以及内啮合齿轮泵输出流量不高问题,提出一种新型双作用内啮合齿轮泵,并对该齿轮泵的齿轮进行设计,为内啮合齿轮泵的设计和研究提供了重要依据。     

修形斜齿轮啮合辅牲计算机仿真研究

齿面修形是提高齿轮副啮合性能的重要手段。主要研究修形的小斜齿圆柱齿轮与渐开线圆柱齿轮的啮合特性。通过计算机仿真了在装配误差存在条件下传动误差和啮合印痕在齿面的分布状况。分析表明在仅存在轴夹角误差的情况下，啮合印痕在两齿面上沿齿向分布在靠近中线的位置，传动误差为不连续的分段直线。     

修形斜齿轮啮合特性计算机仿真研究

齿面修形是提高齿轮副啮合性能的重要手段。主要研究修形的小斜齿圆柱齿轮与渐开线圆柱齿轮的啮合特性。通过计算机仿真了在装配误差存在条件下传动误差和啮合印痕在齿面的分布状况。分析表明在仅存在轴夹角误差的情况下,啮合印痕在两齿面上沿齿向分布在靠近中线的位置,传动误差为不连续的分段直线。     

行星轮系啮合效率的一种理论计算方法

采用转化机构法基本原理,以定轴轮系啮合效率的计算方法为基础,详细地介绍了行星轮系啮合效率的一种理论计算方法,通过分析导出了行星轮系啮合效率的理论计算公式,并举例进行了说明。     

基于Romax的重载齿轮修形设计与试验研究

齿轮修形能够有效改善重载齿轮的啮合状况,提出一种齿廓修形设计的新方法,建立了修形齿廓的参数方程;基于Romax软件对齿轮进行轮齿接触分析,对修形前后齿面载荷分布情况及传动误差进行了分析。结果表明,修形后的齿轮传动误差明显减小,齿面载荷分布更加均匀,改善了齿轮的啮合特性。     

封闭式周转轮系的传动比及其传动比法

在计算封闭式周转轮系的啮合效率时 ,常用传动比法。分析了传动比法的优缺点 ,并针对其缺点改进了传动比计算方法和功率流向的分析方法 ,从而提出了一套使封闭式周转轮系的传动比和啮合效率计算变得容易的新的分析方法。     

啮合式机械无级变速系统的变速原理及内齿轮齿形分析

提出了一种利用活齿传动来实现啮合式机械无级变速的结构。并利用啮合理论推导了此种传动的变速原理。利用共轭齿廓的啮合理论对内齿轮进行了齿形分析。在满足传动平稳性的前提下,给出了实用的内齿轮齿廓曲线。     

基于Matlab/GUI的钻机动力头齿轮动态优化设计

煤矿用全液压钻机动力头主要采用液压驱动和齿轮传动相结合的方式,其中,齿轮传动的振动烈度直接影响着动力头的输出能力,成为了设计中必须考虑的重要问题。以ZYWL-2600R型松软煤层螺旋钻机为研究对象,在齿轮副的单自由度扭转振动模型基础上,以啮合线上的振动加速度为优化目标,建立了动力头齿轮副的动态优化设计模型,并借助Matlab优化工具箱和GUI工具开发了优化设计程序的图形界面,求解了齿轮振动最小的宏观设计参数,为钻机"高速"动力头的动态优化设计提供了参考。结果表明,优化后齿轮副的时变啮合刚度显著提高,有效改善了齿轮传动的振动特性。