摆动活齿减速器转轴系统的振动特性及振动模糊可靠性分析

摆动活齿减速器的转轴系统是一个复杂的多转子系统，转子之间相互耦合，其动力学特性比较复杂。针对摆动活齿减速器的结构特点，采用传递矩阵-阻抗耦合法对摆动活齿减速器的输入轴-输出轴系统的弯曲振动进行了分析计算，建立了输入轴-输出轴系统的弯曲振动临界转速的计算模型。提出了转轴系统的振动模糊可靠度计算方法和计算公式。给出了应用实例，结果表明用本文方法得到的结果更接近工程上的实际情况。     

摆动活齿减速器系统有限元模态分析

针对摆动活齿减速器的结构特点，提出了摆动活齿减速器的有限元模型的建模方法。在UG18中建立摆动活齿减速器的三维实体装配模型，将模型输出为Parasolid文件，并读入ANSYS；在划分网格后，在Volume之间的界面上定义接触单元，同时，采用了精度比较高，而且计算规模又可以接受的单元网格划分方法，得到了网格划分图。最后，利用Block Lanczos方法求出了摆动活齿减速器固有频率和振型。模态分系的结果对产品的设计和改进具有一定的指导意义。     

基于SQP法的斜齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计

研究了以单级斜齿圆柱齿轮减速器的体积最小为目标函数,应用可靠性设计理论和现代优化技术建立其可靠性优化设计模型的方法,结合工程实例建立减速器的优化设计模型,采用MATLAB优化工具箱中比惩罚函数法更优的序列二次规划法求解。优化结果表明该设计方法对于解决机械优化设计问题非常有效。     

基于SQP法的斜齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计

研究了以单级斜齿圆柱齿轮减速器的体积最小为目标函数,应用可靠性设计理论和现代优化技术建立其可靠性优化设计模型的方法,结合工程实例建立减速器的优化设计模型,采用MATLAB优化工具箱中比惩罚函数法更优的序列二次规划法求解.优化结果表明该设计方法对于解决机械优化设计问题非常有效.     

基于模糊算法的少齿差齿轮多目标优化设计

基于优化设计模糊算法的基本理论,研究少齿差行星减速器的运行状态及相关工况条件,针对少齿差齿轮副的传动特性,建立少齿差行星轮减速器的数学模型,通过确立齿轮体积和重合度的目标函数,优化少齿差行星轮的几何参数,并与常规设计相比,少齿差行星传动的体积和重合度都得到优化。     

摆动活齿传动中影响胶合磨损的主要因素

分析了摆动活齿传动中各个几何参数对最大相对速度的影响，给出内齿圈相对速度及曲率的变化规律。计算表明，激波器偏心距和激波器半径对最大相对速度的影响最明显，是影响胶合磨损的主要影响因素；内齿圈凹点的曲率和相对速度较大，是发生胶合磨损主要位置。本文的工作可为摆动活齿减速器的几何参数最优化设计提供理论依据。     

摆动活齿传动机构主要结构尺寸的优化设计

本文在考虑了影响摆动活齿传动机构设计的各因数的情况下,以曲柄存在条件、强度条件、不发生运动干涉等为约束条件,以使整个机构重量最轻为目标,建立了摆动活齿传动机构主要结构尺寸的优化设计的数学模型并给出了计算实例。     

二齿差摆动活齿传动的构件强度研究

根据二齿差摆动活齿传动的工作原理,对二齿差摆动活齿传动进行了受力分析,得出了二齿差摆动活齿传动中摆动活齿和凸轮激波器接触处的法向变形呈正弦规律分布,推导了该传动中各主要零件——摆动活齿、凸轮激波器、活齿柱销以及内齿圈的作用力的显式计算公式.提出了二齿差摆动活齿传动的强度计算方法.针对二齿差摆动活齿传动主要失效形式,应用弹性力学的赫兹理论研究了二齿差摆动活齿传动中摆动活齿与凸轮激波器啮合副和摆动活齿与内齿圈啮合副的接触疲劳强度计算公式;探讨了二齿差摆动活齿传动中活齿柱销的弯曲强度计算方法,推导了相应的强度计算公式,并给出了计算实例.计算表明所推导的受力计算公式和强度计算公式是正确的.研究结果为二齿差摆动活齿传动的设计提供了理论依据.     

摆动活齿减速器传动系统扭转振动建模

建立了摆动活齿传动系统的扭转振动动力学模型，推导了该扭振系统的动力学控制方程，应用矩阵迭代摄动法，对摆动活齿传动系统的非线性特征谱进行了求解，并给出了特征值谱曲线。     

基于混合变量的可靠性稳健设计方法

将产品性能函数在指定百分位数处的波动作为产品稳健性指标,极限性能函数的区间可靠度大于可靠性指标作为约束,建立了随机变量和区间变量同时存在时的可靠性稳健设计单目标优化模型。为了提高可靠性优化设计问题的效率,将两个耦合的优化问题分解成两层结构优化设计问题,上层为稳健优化设计,下层进行可靠性分析计算。最后用减速器可靠性稳健优化设计问题验证所建立模型的效率和精度。     

摆动活齿传动系统的模糊故障树分析

给出了摆动活齿传动系统的功能方框图,建立了摆动活齿传动系统的故障树,以模糊数来表示活齿传动系统故障中各事件发生的概率,提出了活齿传动系统的模糊故障树分析方法,并给出了应用实例。其原理和方法也适用于其它各种活齿传动系统的模糊故障树分析。     

摆动活齿传动弹流润滑的数值计算及分析

应用弹性流体动力润滑理论，建立了摆动活齿传动弹流润滑的基本方程。提出了摆动活齿传动弹流润滑问题的数值求解方法。计算实例表明：摆动活齿传动弹流润滑计算公式和数值计算方法是正确有效的；润滑油膜厚度随载荷增大而减小，随综合曲率半径增大而增大，随卷吸速度增大而增大；活齿与内齿圈啮合副油膜厚度的变化规律是：前半个啮合周期内油膜由厚变薄，后半个啮合周期内油膜由薄变厚，在拐点附近油膜最薄。在拐点附近易产生疲劳点蚀和磨损。弹流润滑研究的结果为摆动活齿传动的摩擦学设计提供了理论依据。     

凸轮激波摆动活齿传动啮合效率的研究

根据凸轮激波摆动活齿传动的工作原理,在考虑该传动中的摩擦力和摩擦力矩的情况下,探讨凸轮激波器、活齿柱销、内齿圈对活齿的作用力,并借助变形协调关系对作用在活齿上的各力进行求解。提出凸轮激波摆动活齿传动的瞬时啮合效率和平均啮合效率的计算方法,推导相应的效率计算公式,并给出计算实例,计算结果表明该效率计算方法切实可行。     

摆动活齿传动内齿圈齿形求解新方法

把齿轮啮合原理应用于摆动活动齿传动分析，计算出了摆动活齿传动中激波器偏心凸轮与活齿的啮合点的坐标，活齿与内齿圈啮合点的坐标，然后求出活齿传动的啮合曲线，内齿圈的齿形曲线，为内齿圈齿形的求解和加工提供了一种新方法，结果表明，理论齿形与实际齿形相符。     

摆动活齿传动齿面闪温研究

根据摆动活齿传动的啮合原理,利用摩擦学、赫兹弹性接触等理论,研究了弹流润滑下活齿与内齿圈之间的摩擦因数的计算方法,分析了传动过程中摩擦因数的时变规律.在对活齿与内齿圈啮合接触时接触带半宽进行分析计算的基础上,应用Blok闪温理论建立了弹流润滑下摆动活齿传动齿面闪温计算模型.通过MATLAB编程求解了摆动活齿传动在一个啮合周期内齿面闪温沿啮合线的分布规律,分析了齿面闪温对输入功率、转速、摆动活齿半径和活齿数等参数的敏感性.算例表明,当活齿与内齿圈在齿廓曲线拐点处啮合时齿面闪温达到最大值.研究结果对进一步研究摆动活齿传动齿面抗胶合承载能力、热应力等有重要意义.     

流体动压滑动轴承的模糊优化设计

本文分析了流体动压滑动轴承优化设计中约束条件的模糊性,给出了模糊优化的数学模型,介绍了常用的水平截集解法,提出了一个确定清晰解的综合决策方法.应用这一理论对一柴油机主轴承的优化设计结果表明,模糊优化是有效的,较之普通优化更优越.