挖掘机推压齿轮传动的优化设计

对挖掘机推压齿轮采用古典的求齿轮齿根最大弯曲应力的方法,并在其基础上考虑齿根应力集中的影响,求出齿轮齿根最大弯曲应力,使之最小作为目标函数。根据实际要求,以齿轮外径、中心距、齿顶厚、重合度和滑动系数等条件作约束,建立了推压齿轮传动优化设计的数学模型。对这种混合变量有约束的非线性规划加以转化,用复合形法求解,得到推压齿轮传动的最佳参数。     

小口径涡轮钻具减速器非对称齿轮弯曲强度分析

小口径涡轮钻具减速器是小井眼深井钻探钻具的重要部件,具有体积小、承载大的特点。采用非对称齿轮代替传统齿轮是提高减速器承载能力的有效手段。非对称齿轮两侧的齿根圆角半径和压力角是区别于对称齿轮的关键参数,通过改变齿轮的齿形结构进而影响了齿轮的齿根弯曲强度。为了进一步研究齿根圆角半径和工作侧压力角对齿根弯曲应力的影响规律,以?127 mm涡轮钻具减速器中太阳轮为研究对象,建立非对称齿轮的受力模型,基于平截面法得到非对称齿轮齿根弯曲应力的理论计算公式,并通过有限元法对对称齿轮和非对称齿轮进行对比分析,仿真结果表明:增大齿根圆角半径能增大齿轮齿根过渡曲线的曲率半径,从而改善齿根处的应力集中;工作侧压力角的增大能有效降低齿根弯曲应力,但压力角超过一定值时,齿根弯曲应力逐渐趋于稳定。理论分析和仿真结果基本吻合,研究结果可以为优化减速器非对称齿轮的主要参数提供依据和参考。     

奇数齿齿轮齿顶圆与齿根圆直径的测量及其量具

设计了一种测量工具 ,用以测量奇数齿齿轮的齿顶圆和齿根圆直径 ,以便确定齿轮的主要参数。     

齿轮齿根应力准确计算模型构建方法

应用齿轮范成加工原理和UG三维建模技术,构建了渐开线直齿圆柱齿轮精确齿形的三维几何模型,并将其导入ANSYS软件。以GB3480-83标准中的齿根应力计算方法的计算结果为基准,在载荷作用齿顶(7级以下齿轮)时通过大量有限元试算,总结出了合理的边界条件,建立了精确的有限元计算模型。该建模方法无需渐开线及齿根过渡曲线方程的求解,可用于高精度(6级以上)齿轮或变位齿轮齿根弯曲应力的准确计算。通过实例进行了使用说明。     

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。     

斜齿轮有限元网格自动生成及齿根应力分析

将三维有限元网格自动生成技术与有限元分析软件ANSYS相结合,对斜齿轮加载方式和齿根过渡圆角进行分析。运用FORTRAN语言,并根据理论计算得到齿面点坐标,编制程序,建立斜齿轮三维有限元分析模型。全部算法实现程序化,只需输入齿轮的基本参数和网格控制参数,就能自动生成沿齿长和齿高均匀分布网格。然后将有关的节点和网格数据文件导入ANSYS,对比几种加载方式,确定最佳的加载方式,并针对几种齿根圆角,分析对比其对齿根弯曲应力的影响。     

采用孔穴方法改变受载齿轮应力分布状态的研究

根据渐开线齿轮的齿廓方程,建立孔穴齿轮结构应力计算的有限元数学模型。在有限元分析的基础上,研究齿轮轮齿端面开孔对受载轮齿应力的影响。通过改变孔的大小、位置及数目来改变齿根应力的大小和分布状态,降低轮齿受拉侧齿根弯曲应力最大值,以延长齿轮的弯曲疲劳寿命。     

基于参数化设计的斜齿轮弯曲应力研究

通过UG与ANSYS的数据交换接口,把斜齿轮的几何数据导入ANSYS中,并转化成由节点及元素组成的有限元模型,研究了以均布载荷代替集中力的情况下,斜齿轮的变形及弯曲应力特性。实验结果表明,斜齿轮的最大变形在齿顶端部,最大弯曲应力在齿根位置。     

基于ABAQUS的乳化液泵斜齿轮齿根弯曲应力分析

针对大功率乳化液泵斜齿轮齿根容易发生断裂的问题,提出了一种基于ABAQUS的齿根弯曲应力有限元计算方法,该方法通过对斜齿轮最短接触线的长度及其位置坐标进行分析计算,并应用赫兹接触理论求得有限元载荷,从而求解出斜齿轮齿根弯曲应力。通过与传统的理论方法进行对比,结果表明有限元齿根弯曲应力为149 MPa,比理论值要高约14%,因此应用传统方法设计出的斜齿轮安全系数偏高,不能真实地反映斜齿轮的齿根弯曲强度。     

矿用减速器直齿轮强度动态有限元分析

传统的齿轮接触应力和弯曲应力是利用理论计算进行静强度校核。为了提高齿轮传动中接触应力和弯曲应力的计算精度与效率,利用Creo2.0软件快速建立了某矿用减速器直齿圆柱齿轮的参数化模型,并使用ABAQUS软件及其子模型技术对齿轮最大接触应力和齿根最大弯曲应力进行动态分析,从而为齿轮的设计及优化提供一种新的设计方法。     

用三维模型法分析渐开线齿轮齿根应力

应用Unigraphics NX4.0建立齿轮齿根应力分析模型,直接应用UG仿真加工的方法范成出渐开线齿轮的精确齿形,特别是齿根过渡曲线。根据刀具顶部圆弧的不同,可以仿真加工出各种不同齿根过渡曲线的渐开线齿轮三维模型,应用ANSYS软件对此模型进行齿根应力分析。该方法避免了齿轮有限元分析模型建立时,齿根过渡曲线需要求解超越方程的繁杂计算。通过实例对该方法进行了引证,它为齿轮齿根应力(或应变)的准确计算提供了一种途经,供齿轮强度准确计算与研究时参考。     

超大变位齿轮加工及其刀具设计

分析了磨面渐开线超大变位齿轮齿形加工中常出现的问题,提出了能否使用标准齿轮滚刀的判别方法,并介绍了超大变位齿轮滚刀的设计方法。     

齿轮滚刀设计中的问题研究

滚齿是齿轮加工的高效传统工艺,就其滚刀的设计如何适应齿轮传动技术发展的关键问题,即提高滚齿的加工效率和滚刀的耐用度进行了探讨,并对硬质合金滚刀和小直径滚刀设计中的若干问题进行了分析研究。     

采煤机行走部大模数齿轮传动系统开发与应用

针对大采高采煤机行走部齿轮传动系统存在强度不足的问题,开发了30 mm大模数齿轮,校核了齿根弯曲强度和齿面接触强度并进行了修形处理。结果表明,大模数齿轮强度较为安全,优化后的齿面强度增加,应力分布更均匀,均载效果更好。     

基于MASTA的斜齿轮径向剃齿成形仿真分析

以某斜齿轮为研究对象,分析齿轮剃齿加工成形原理,运用MASTA对斜齿轮剃齿加工成形进行仿真分析。仿真结果表明:在斜齿轮径向剃齿成形加工过程中,剃齿刀做径向进给运动和沿自轴旋转运动,对旋转的加工齿轮进行剃齿加工成形;不同半径、齿宽、齿高下加工斜齿轮和剃齿刀齿面变化不同;剃齿加工成形的斜齿轮形状与设计斜齿轮形状基本一致。该研究为斜齿轮加工成形、成形质量和加工效率的提高提供理论依据。     

采煤机摇臂齿轮固热耦合分析与齿廓修形

基于赫兹接触理论建立齿轮啮合力学模型,依据渐开线形成原理推导出滚动距离和滚动角变化规律,以牛顿冷却定律和傅里叶定律为理论基础,结合采煤机摇臂工作特性,对齿轮系统对流换热和摩擦热流量进行计算,在对流换热系数确定中综合考虑齿轮与润滑油,润滑油与箱体内壁,箱体外壁与外界空气的热传递特性,以Blok理论为基础,本体温度为初始温度,分析了齿轮表面闪温和接触温度随滚动距离及滚动角变化规律。采用Romax Design建立了采煤机摇臂齿轮传动系统模型,对惰轮轴齿轮副进行固热耦合分析,基于Romax微观几何修形理论对渐开线齿廓进行修形,分析了齿廓修形对温度场影响。结果表明:齿廓修形消除了赫兹接触应力瞬增现象,最大接触应力减少72 MPa,修形后高温区由齿顶和齿根向齿廓中部移动,改善了轮齿温度分布,最高温度降低31.4℃。为研究采煤机摇臂齿轮传动系统修形及优化提供了理论基础。     

基于MSC.Marc的渐开线直齿圆柱齿轮齿根应力的有限元分析

利用CAXA软件,建立了轮齿的精确齿形,运用有限元分析软件MSC.Marc对齿根进行应力分析计算,得出齿根弯曲应力分布云图。与传统的方法相比,有限元分析法能准确地获得齿轮的真实应力场,为齿轮强度计算提供了可靠的依据。     

弧齿锥齿轮大轮齿顶倒角加工模型的实现

介绍了成型法加工弧齿锥齿轮大轮的加工原理和弧齿锥齿轮大轮齿顶倒角的加工原理,在此基础上详细论述了弧齿锥齿轮大轮齿顶倒角的加工轨迹的计算方法。最后根据齿轮齿顶倒角的加工原理建立了弧齿锥齿轮齿顶倒角机床的运动模型。     

基于ANSYS的渐开线直齿圆柱齿轮有限元分析

通过AutoCAD三维绘图功能建造直齿圆柱齿轮实体模型 ,采用有限元进行应力分析 ,计算出齿轮的最大应力和最大应变。结果表明 :通过ANSYS软件分析的结果与真实情况很接近 ,据此可以看出齿轮的失效形式 ,也可方便地进行齿轮齿根弯曲疲劳强度以及齿面接触疲劳强度校核 ,有利于对齿轮传动过程中力学特性进行深入研究 ,为齿轮传动的优化设计提供了基础理论。