基于遗传算法的矿用减速器齿轮修形优化

矿用减速器运行过程中,齿面偏载会削弱齿轮啮合性能,增加齿轮系统的振动与噪声,需对其进行优化。首先运用Romax软件对矿用减速器齿轮系统进行啮合性能分析。再以齿轮传动误差波动最小化为目标,以齿轮齿廓、齿向修形参数为设计变量,运用遗传算法对齿轮副齿面进行优化。通过分析各设计变量对齿轮传动误差波动的影响,得到了最佳设计变量组合。然后对齿轮副齿面进行二次优化,获得了最佳修形优化方案。最后利用齿轮接触分析验证优化结果的正确性。结果表明:遗传算法优化得到的修形齿面可以有效减小齿轮传动误差波动量,改善齿面载荷分布,提高齿轮啮合性能。     

某运输机减速器齿轮齿面的修形优化设计

以某运输机减速器输出端齿轮副为研究对象,根据齿轮参数利用 KISSsoft 软件得到其三维模型,采用齿向修形的方式对齿轮齿面进行优化设计,通过调整和比较最优的齿轮修形参数,并对修形前后齿轮的传递误差、接触应力分布、齿向载荷分布系数进行比较分析,得到了不同修形参数对齿面接触的影响规律,实现了运输机减速器齿轮啮合的优化设计,减少了减速器齿轮副达到合理啮合斑点的修配时间。分析结果表明:适当的齿面参数修形,可以改善载荷沿齿面接触线的不均匀分布,降低齿面接触应力,减小由于制造装配误差造成的齿轮啮合误差,使齿轮运转更加平稳,提高齿轮的承载能力。     

基于fgoalattain函数卷扬机减速器齿轮的多目标优化

以电传动卷扬机二级齿轮减速器为研究对象,以低速级两啮合齿轮齿根弯曲疲劳强度为目标,同时实现减速器轻量化,建立以齿轮模数、齿宽、齿数为设计变量,以齿轮强度作为约束条件的多目标优化设计数学模型。运用MATLAB软件中fgoalattain函数对设计变量进行数值优化。优化结果表明:两齿轮齿根弯曲应力差从77.5 MPa降低为5.41 MPa,使得结构更加合理;质量减少了约31.6%,实现了轻量化。     

立磨减速器行星轮齿面剥落原因分析及预防对策

大型立磨减速器行星轮使用过程中出现齿面剥落现象。通过对齿面进行宏观分析、低倍分析、化学成分分析、微观断口分析、金相分析、显微硬度检测、力学性能检测及X射线残余应力分析,找到了主要原因,并提出了预防对策。结果表明：在齿面加工工程中,齿面磨削烧伤是导致齿面组织改变、硬度降低的主要原因;其次,齿面表层产生拉应力,严重降低轮齿的承载能力,使齿轮在啮合过程中形成疲劳扩展,从而过早发生齿面剥落损伤。     

检验大齿圈齿顶处修缘值的计算方法

<正>齿顶修缘是将轮齿靠近齿顶的齿面适当加工掉一部分,以消除由于轮齿弹性变形和制造误差引起的啮合干涉,降低齿轮的啮合噪声,提高齿轮啮合性能和承载能力。许多齿轮的设计图纸要求齿顶修缘,修缘的数据取决于产品的使用工况[1-2]。某回转窑部件中有1件模数为50 mm、齿数为144、压力角为20°、齿顶圆直径为7 300 mm的标准直齿大齿圈,齿顶部的修缘需按BS2062-1标准加     

高速动力头齿轮副啮合特性分析及微观齿廓优化

基于Romax Designer建立由‘齿轮-轴-轴承-箱体’组成的高速动力头齿轮副啮合性能分析模型,从系统的角度开展啮合特性仿真分析、微观齿廓优化等。结果表明:由于系统变形、间隙、制造和加工误差使得齿轮副啮合性能较差;通过提出的轮齿优化方式和优化量可以有效改善轮齿载荷分布,降低啮合冲击,增强齿面抗胶合能力,提高动力头寿命。研究对松软煤层钻机用高速动力头的设计及动态特性优化具有重要指导意义。     

装煤机直齿圆锥齿轮硬齿面加工

<正> 一、引言据文献资料介绍,进入七十年代后,在中速和低速重载齿轮中,国外很多工厂和科研设计单位在发展硬齿面技术以提高齿轮的承载能力的同时,很重视研究推广称之为“Skiving”的超硬加工工艺,采用具有足够抗弯强度和很高硬度的硬质合金刀具对淬硬后的轮齿进行现加工。目前发表的齿轮强度公式.对硬齿面齿轮,其许用接触应力的计算,是以齿轮接触表面蚀度作为基准的,并往往以轮齿表面硬度的倍数为依据。     

直齿圆柱齿轮齿面接触特性分析及齿向修形研究

采用齿向两端梯形修薄和鼓形修形的方式,对某运输机减速器输出端直齿圆柱齿轮齿面进行修形。对修形前后齿轮的接触应力分布、瞬时接触温度和润滑油的油膜比厚进行比较分析,得到了两端梯形修薄和鼓形修形对齿面接触的影响规律,实现了运输机减速器齿轮接触设计优化。结果表明:适当的齿面修形可以减小齿向载荷分布系数,降低齿面接触应力,并能使齿轮瞬时接触温度降低,润滑油的油膜比厚增大,提高齿轮的承载能力。     

NGW型行星轮系瞬时啮合的仿真分析

在ANSYS中分别建立NGW型行星轮系太阳轮、行星轮、齿圈的有限元分析模型,并实现三者的准确装配。对啮合过程进行瞬时啮合仿真分析,精确获取啮合过程中各齿轮齿面接触应力和齿根弯曲应力变化曲线。在此基础上提取了各齿轮齿面接触应力和齿根弯曲应力最大值及对应的啮合位置,为对掘进机减速器NGW型行星轮系的寿命分析及结构优化提供依据。     

重载齿轮齿面接触应力分布及轮齿修形

利用三维有限元法和矩阵理论，给出了同时计算啮合轮齿接触线载荷分布的方法。根据齿轮轮齿的啮合情况来确定轮齿的齿廓修彤和齿向修形参数，并给出了一对斜齿轮副的计算实例。计算表明，合理地和化齿修形参数，可以有效地改善轮齿的啮合状态，从而显著地提高齿轮的承载能力。     

主轮转速对弧齿锥齿轮动态性能的影响

弧齿锥齿轮在啮合过程中会产生啮合冲击、振动和噪声。对齿轮进行动力学分析,探讨惯性载荷、主动轮转速、加速时间等因素的改变对齿轮的啮合特性带来的影响,并根据分析的结果获得齿轮齿面的接触力和齿轮角速度变化曲线图,以此来确定齿轮啮合特性。结果表明:惯性载荷、主轮转速及主轮加速时间会影响齿轮的传动特性,影响其工作效率,试验输出的变化曲线波动频率较小,能较好地模拟齿轮的啮合过程,得出的数据更具有价值。     

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。     

基于活齿传动的ORT减速器理论研究与设计

活齿传动是将相互啮合的一个齿轮轮齿制成可以径向运动的多齿啮合传动。此种传动设计新颖,工艺简单,并具有多齿啮合、传动比大、承载能力强、效率高等优点。活齿减速器可以广泛应用于石油化工、冶金矿山、轻工制药、粮油食品、起重运输及工程机械等行业中,尤其是空间尺寸受到限制的场合。     

基于Archard磨损模型的采煤机行走轮磨损特性研究

为了研究采煤机行走轮齿廓磨损规律,提高采煤机行走轮的使用寿命。以某型号采煤机行走轮、销齿作为研究对象,基于Archard磨损模型建立了采煤机行走轮齿廓数学磨损模型,使用ABAQUS软件、Fortran语言编写的能够计算行走轮齿廓各点磨损深度的Umeshmotion子程序和ALE自适应网格技术对行走轮、销齿的啮合运动进行仿真,得到了行走轮齿廓各点的磨损深度、滑移距离以及应力云图,分析了行走轮齿面磨损特性,探究了啮合次数对齿面磨损的影响规律。研究结果表明：采煤机行走轮与销齿啮合过程中,齿根处接触应力最大,滑移距离最大,磨损最为严重,齿顶处磨损次之,节点处磨损最小。齿根处磨损最严重是因为行走轮齿根处与销齿的圆弧段啮合,导致齿根处产生的滑移距离较大,并且圆弧啮合阶段属于初始啮合阶段,这一阶段处于单双齿交替啮合时期,会对行走轮造成冲击,行走轮受力增大,导致行走轮齿根部磨损最为严重。行走轮齿廓磨损趋势为先增大再减小,再增大后减小,2个峰值为单双齿交界处。随着啮合次数的增加,磨损体积非线性增加,但磨损速率逐渐降低。     

渐开线斜齿轮全齿高修形的轮齿接触区参数研究

现代齿轮传动设计为了改善轮齿接触位置、降低 齿轮噪声、提高齿轮承载能力常采用齿廓修形的方法。齿廓修形方法有齿高和齿向修形两种。齿高修形是人为改变轮齿的渐开线形状,按部位可分为齿顶、齿根和全齿高修形（即齿廓全修形）;按修形曲线分为直线、圆弧和任意曲线（在齿条型刀具的法向截面上看）。 本文将针对齿轮齿高修形的一个特殊情况（见图１）,讨论和确定经全齿高修形后的渐开线斜齿轮啮合接触区形状和方位。显然,在这种情况下轮齿呈鼓形,啮合节点接触区形状不再是线性带状,而是一个长轴很大的椭圆,见图２。 轮齿有可能同时…     

无轨胶轮车主减速器齿轮频繁磨损原因分析及预防措施

某防爆无轨胶轮车在煤矿使用期间,主减速器齿轮频繁出现磨损及打齿现象,分别从主/从动齿轮啮合精度、齿轮材质及表面硬度、主减速器锥齿轮强度三方面对其进行了分析,找到了齿轮磨损原因,并提出解决办法。最后还对主减速器齿轮磨损提出了预防措施,为后续对主减速器的故障排除及日常保养提供了一定的理论依据。     

防止齿轮齿面刮伤

解析法预计齿面刮伤通常基于临界温度的概念,认为在临界温度以上运转时出现破坏。目前刮伤分析把润滑液膜不适当的影响考虑进去了。齿轮啮合时轮齿滑动而产生摩擦热。当摩擦热超限时,润滑液膜失效,高速或重载齿轮齿面就会刮伤。润滑液膜失效使齿廓上很小的接触区域上金属与金属接触,产生金属瞬时熔合,引起齿面撕裂。     

圆柱直齿轮干摩擦磨损的数值模拟与研究

根据直齿轮传动特点及匮油润滑理论,推导得到直齿轮干摩擦条件,运用疲劳磨损理论与有限元原理,得出无润滑油状态下齿面磨损及温度场分布的计算方法,并通过MATLAB对干摩擦磨损进行数值模拟。结果表明,转速的增大将会减小摩擦系数与磨损量,而载荷的增大会提高摩擦系数与磨损量。运用ANSYS模拟干摩擦稳态温度场,通过瞬态计算得出载荷对极限温度值的影响。     

双摆线齿轮减速器

双摆线齿轮减速器是应用外摆线内等距曲线作为齿轮齿廓曲线的一种新产品。其特点是:(1)双摆线啮合;(2)在节点附近近似面接触;(3)齿廓间形成包油腔。应用摆线等距线齿轮组成的一齿差行星减速器与摆线针轮减速器相比,具有效率高、承载能力大和结构简单等优点。     

高速重载齿轮传动系统热-结构耦合分析及修形设计

目前,高速重载齿轮已广泛应用于我国能源、交通、化工及冶金等领域,齿轮传动日益向着高速、重载、低噪声及高可靠性的方向发展。笔者对轮齿热-结构耦合场进行深入系统分析得出,由热载荷引起的热变形方向对弹性变形的补偿效应,膨胀变形使得齿面接触区加宽,接触压力重新分布,峰值降低也可以使轮齿齿面综合变形减小。齿轮系统平稳运行后,温度场与工作环境初始温度温差较大,从而使齿廓热变形较大,因此应考虑温度耦合条件下的齿轮修形设计。