轨道车辆齿轮箱结构及强度分析

对轨道车辆齿轮箱进行了研究,建立三维模型并进行COSMOSWork有限元分析,对比了不同的材料在相同的工况下,箱体的位移和应力应变的变化,为轨道车辆齿轮箱材料的选择提供了依据;另外,从箱体的铸造工艺出发,分析出箱体的结构特点,探讨了箱体的浇注系统,为箱体的铸造质量提供了保证。     

轻型高速船用齿轮箱箱体结构有限元分析

为提高轻型高速船用齿轮箱设计的可靠性,采用有限元法建立齿轮箱箱体的有限元静力学模型,通过仿真软件分析计算倒车、顺车工况下箱体位移和应力的分布情况。根据分析结果对箱体薄弱处结构进行合理优化。优化后的箱体强度分布趋于均匀,结构更加合理,为该型齿轮箱的生产制造奠定基础。     

基于ANSYS技术的齿轮箱模态分析及优化

针对齿轮箱工作特性,利用ANSYS软件对齿轮箱做模态分析并以此为基础,分析齿轮箱模态振型对箱体性能的影响,通过改变箱体壁厚来优化箱体结构。结果表明优化后齿轮箱性能稳定,最大变形量减小,振动降低,最大等效应力下降,有利于应力的合理均匀分布,符合减振降噪的目的。     

刚柔耦合地铁齿轮传动系统振动响应分析

地铁齿轮箱是车辆关键传动部件,其振动情况影响列车行车安全。针对地铁齿轮箱振动响应问题,以地铁齿轮箱实体模型为研究对象,借助Cero及ADAMS的数据接口进行了数据转换,并借助ANSYS实现将齿轮箱体柔性化,基于ADAMS将柔性体替换掉原模型对应刚性体,并对其进行合理约束,建立齿轮接触模型,并采用ADAMS内置机械包模块建立轴承副,生成了地铁齿轮箱刚柔耦合动力学模型。根据齿轮箱动力学仿真结果,分析箱体在齿轮启动瞬间及加速阶段存在较大振动冲击,比较各测点的应力应变情况可知,上箱体明显较之下箱体有更显著的振动冲击响应,上箱体观察口及上箱体顶部区域由于信号的叠加作用等因素有较大的应力应变响应,可以考虑对箱体结构进行优化,考虑添加加强筋等措施加强危险节点的稳定性。为地铁车载齿轮箱设计提供参考。     

重型刮板输送机减速器箱体动特性与试验研究

齿轮箱箱体的力学特性直接影响着重型刮板输送机可控启动装置(CST)运行的可靠性。针对某型CST齿轮传动系统,采取动力学分析与试验研究相结合的手段,在额定载荷工况下,确定齿轮箱箱体的支承动反力及边界条件,分析其瞬态应力、振动响应特性,获取齿轮箱体的固有特性与刚度的薄弱位置;最后,开展CST齿轮箱加载试验,分析运转状态下箱体表面应力和振动信号及其频谱。分析表明,理论结果与实测数据具有一致性,箱体表面的最大动应力通常远小于其材料的许用应力,箱体和齿轮传动系统不会出现耦合共振现象,中间箱体为整个减速器箱体的刚度薄弱环节,且箱体在输出端的前部振动较大。研究结果为CST减速器结构的动态优化提供理论依据和数据支撑。     

基于SIMP及应变能理论的高速动车齿轮箱结构优化

为获得高速动车齿轮箱最优结构设计方案,针对目前国产高速动车牵引齿轮箱箱体特点及存在的问题,基于SIMP(solid isotropic material with penalization)材料插值模型及应变能理论,利用软件HyperMesh中的拓扑优化与形状优化模块对动车齿轮箱箱体结构进行拓扑优化和局部形状优化.优化结果表明:优化后的动车齿轮箱结构的最大变形和最大应力有大幅度降低,能有效提高齿轮箱箱体的刚度和强度.文中结果可为设计性能优异的国产化高速动车齿轮箱提供数据支持.     

修正准静态叠加法下的齿轮箱箱体寿命预测

针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹的情况,建立齿轮箱箱体有限元模型,提出了一种根据实测动应力修正准静态叠加法的应力时间历程计算方法,对单位加速度激励下的响应进行修正。分别用准静态叠加法和基于实测动应力修正的准静态叠加法计算绝对值最大主应力时程,使用雨流计数法对应力时程进行循环计数,根据Miner累积损伤理论对齿轮箱箱体寿命进行预测,后者预测结果与实际结果较为接近。两种方法计算结果差异较大,初步推测所测齿轮箱体发生共振,并通过对比加速度谱的频谱分析结果与齿轮箱箱体模态分析结果进行了验证。该研究为齿轮箱箱体结构设计和优化时疲劳寿命的预测提供了参考。     

基于响应面法的地铁齿轮箱箱体时变可靠性研究

地铁齿轮箱作为地铁车辆的核心部件，其可靠性决定了整辆列车的可靠性。地铁的运行过程包括启动、持续、高速、短路工况，短路工况箱体受力最大，可靠度最低。根据GB/T 21563—2018的测试要求，对某型号地铁齿轮箱箱体的超常工况（工况1）和实际运行过程中发生的短路工况（工况2）进行了可靠性分析。考虑铸造公差、材料参数、输入转矩的不确定性对箱体最大等效应力与最大变形的影响，采用CCD实验设计方法进行了样本计算并拟合出响应面，结合蒙特卡罗抽样得出静态可靠度；在此基础上，结合顺序统计量理论对多次载荷作用进行等效，得出了箱体随载荷作用次数变化的可靠度。结果表明，两种工况下，载荷作用105次后，箱体的可靠度仍然很高，符合设计要求；根据时变可靠度图得知，尽管工况2的应力均值小于工况1，但与工况1相比方差较大，这导致了工况2的可靠度下降速率大于工况1。所以，应减小应力的离散度，以增加运行时的可靠性。     

大型传动设备的高效率加工

弗兰德铸造(Flender Guss)使用斯达拉格海科特(StarragHeckert)卧式镗铣加工中心HEC1600 P Athletic加工大型齿轮箱箱体,其加工效率是以前的两倍。目前风电行业正在急速膨胀,因此位于德国开姆尼茨市(Chemnitz)市郊的弗兰德铸造有限公司及两合公司(Flender GussGmbH & Co.KG)所拥有的加工中心的加工能力已不能满足市场对于大型齿轮箱箱体的需求。为此弗兰     

起升机构齿轮箱箱体结构特性分析

由于受齿轮箱箱体结构和工况的限制,无法采用常规方法获得箱体的受力分布特性。采用三维造型和有限元分析相结合的方法,获得某岸桥起升机构齿轮箱箱体在正、反转两种工况下的分析数据。根据箱体的应力和变形结果分布云图,发现了设计中的薄弱环节,提出具有针对性的改进方案。该结果对齿轮箱箱体类似问题的研究具有一定的参考价值,并对箱体的后续改进和优化具有重要的实用价值和指导意义。     

基于试验台架的高铁牵引齿轮箱试验研究

根据高铁牵引齿轮箱特性,确定齿轮箱振动、噪声、应力测试的不同工况,并搭建试验台进行测试。箱体额定负载不变工况下,箱体的加速度幅值、空气噪声值和应力值,随转速的升高呈增大趋势。当转速值为2 500 r/min和3 500 r/min时,箱体的加速度幅值出现峰值。在额定转速和额定负载工况下,对箱体加速度和空气噪声值进行频域分析,结果表明箱体振动主要由啮合频率及其倍频引起,在啮合频率及其倍频旁存在边频带,边频间隔为输出轴转频、输入轴转频;箱体的最大空气噪声值为89.74 dB,出现在2 400 Hz附近,对应啮合频率2 391.7 Hz。试验结果可为箱体的理论分析提供试验数据。     

多工况下风电齿轮箱联接螺栓疲劳寿命分析

针对风电齿轮箱联接螺栓疲劳受载复杂性问题,建立含螺栓的风电齿轮箱有限元模型,分析不同扭转和弯曲载荷下螺栓应力变化规律,依据风力发电机实际载荷谱,分段插值获得螺栓疲劳应力谱;基于雨流计数方法和Palmgrem-Miner疲劳累积损伤理论,结合螺栓材料S-N曲线,预测各疲劳应力谱下螺栓疲劳损伤,研究风电齿轮箱三种疲劳工况下各不同联接螺栓的疲劳寿命。结果表明:各疲劳工况下,前箱体与一级内齿圈间联接螺栓疲劳损伤值较大,疲劳弯矩工况下达最大损伤值0.853;疲劳扭矩工况下螺栓应力随扭矩增大而增大,危险螺栓靠近箱体两侧支撑处;疲劳弯矩工况下箱体产生倾覆效应,M_Y弯矩下危险螺栓位于箱体上下两侧,M_Z弯矩下危险螺栓位于箱体左右两侧。此次研究工作对提高风电齿轮箱整体使用寿命具有重要意义。     

大功率风电增速器箱体疲劳寿命分析

建立某大功率风电增速器箱体的三维模型,计算单位静载荷作用下箱体的应力应变;依据德国劳埃德船级社规范(GL2010),给出风电齿轮箱箱体部件的S-N曲线的拟合方法;应用雨流循环计数法计算箱体疲劳载荷谱。应用Miner线性积累疲劳损伤理论和雨流循环计数法,对风电齿轮箱箱体进行疲劳寿命分析,得到了风电增速器箱体的疲劳寿命。通过对箱体疲劳寿命结果的分析,对箱体结构进行优化,为大功率风电增速器箱体的疲劳寿命分析提供设计思路,为风电齿轮箱箱体的设计提供了参考。     

基于Ansys Workbench的减速器箱体应力分析

齿轮箱的静动态特性直接影响其结构强度及传动性能.用Pro/E软件建模,采用有限元法建立中心传动齿轮箱有限元静力学分析模型,用ANSYS Workbench10 0软件对箱体及其内部传动结构进行分析,得到位移和应力分布以及箱体的结构强度、受力状况,为箱体的优化设计提供帮助.     

高档数控机床基础件低应力制造特性的研究

围绕高档数控机床基础件的低应力制造问题,研究了残余应力的分布规律,提出从优化制造过程工艺参数出发的降低残余应力方法.明确了铸造、机加工是两个对残余应力的产生起主导作用的工艺环节,采用有限元法对某加工中心床身进行了残余应力分析,得出了该床身在铸造与机加工环节的残余应力大小及分布情况.据此优化铸造残余应力振动时效处理的工艺...     

X射线法测量铸造支座的残余应力

采用无损X射线衍射技术,利用X-350A型X射线应力测定仪的侧倾固定ψ法测量铸造支座的残余应力,得到铸造支座底部和铸造支座圆柱部位的残余应力值以及一般分布规律。采用标准偏差计算方法得出铸造支座底部和圆柱部位残余应力的取值区间,为今后支座铸造工艺设计、制造、支座结构设计等提供指导,改善热处理工艺。     

新一代航天发动机用齿轮箱的制造工艺技术研究

以新一代航天发动机用齿轮箱的制造工艺过程为例,针对齿轮箱箱体加工过程中涉及到的各项关键技术、工艺方法等,分别从薄壁箱体加工过程中的切削变形及应力变形量控制、多组复杂结构高精度轴承孔的五轴数控精密加工工艺技术、高精度薄壁轴承孔的精确测量技术、标准双头螺柱的高效装配工艺技术等方面对齿轮箱的制造工艺技术开展了较为深入的研究和...     

悬臂式齿轮箱体力学分析方法研究

悬臂式齿轮箱与传统齿轮箱在结构和受力状态上有较大差别,利用传动齿轮箱体的共振力学分析方法可能得不到准确的箱体疲劳位置。以某型采煤机截割部悬臂齿轮箱体为研究对象,将静力学分析与局部共振分析结合,分析箱体在齿轮传动系统内部激励和截割荷载外部激励共同作用下的力学特性。静力学分析考虑了轴向力偏心及由齿轮啮合力产生的转矩对箱体受力状态的影响。局部共振分析基于采煤机截割测试,得到几种典型工况下箱体振动信号的频域特性并与箱体固有特性进行对比。研究结果表明,高应力和大变形是由低频截割冲击(准静态载荷)和局部共振共同造成的,忽略其中某一种因素都会造成箱体疲劳分析的不准确。该研究结论与工程实际吻合较好。     

谐波振动消除机床铸件残余应力的应用分析

对应用谐波振动消除机床床身铸造残余应力的方法进行了实验研究。实验结果的对比表明,该方法能够显著地降低铸件生产中残余应力对铸件精度的影响,是一种可显著缩短机床生产周期的新型工艺方法。     

某种单轨车齿轮箱箱体的铸造工艺研究

分析了某种单轨车齿轮箱箱体的特点及铸造难点,研究和制定了符合其特点的铸造工艺。在工艺编制时采用了计算机仿真模拟和易加工部位增加铸造补缩补贴等方法,生产中使用发热冒口、水玻璃砂造型、中频电炉熔炼和氩氧精炼等技术措施。结果表明:经过合理的工艺设计,消除了壁厚复杂突变铸件的铸造缺陷,提高了铸件的内在质量,实现了批量生产的质量可控性、易加工性和节材降耗。