基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真

利用实体建模软件UG建立了减速器行星齿轮传动系统的虚拟样机,并利用UG与动力学仿真分析软件ADAMS,将虚拟样机导人到ADAMS中建立仿真模型.齿轮啮合时,轮齿间除了滚动接触外还存在相应的滑动接触,使轮齿间具有较大的摩擦.针对利用传统赫兹理论计算齿面接触力时没有考虑齿间摩擦的缺陷,将摩擦因数引入计算并进行仿真分析,得到...     

余弦齿轮轮齿刚度的有限元分析

利用有限元方法计算分析了余弦齿轮的轮齿刚度,并将计算结果与相应的渐开线齿轮进行比较,结果表明余弦齿轮的轮齿刚度要高于相应的渐开线齿轮.在此基础上,分析了余弦齿轮设计参数对轮齿刚度的影响,余弦齿轮的轮齿刚度随着齿数、模数和压力角的增加而增大,但当齿数比较大时,轮齿刚度基本不变.     

大模数齿轮齿条的非线性接触强度分析

基于非线性的思想对大模数直齿渐开线轮齿啮合的非线性接触问题进行了研究。在分析大模数轮齿啮合过程中影响接触强度的相关因素的基础上,建立了精确的Pro/E三维参数化实体模型,应用ABAQUS的力学分析模块对轮齿啮合静、动力学强度进行了分析,获取了齿面接触应力的分布状况,并与赫兹理论的计算结果进行了对比。结果显示:利用ABAQUS有限元方法得出的大模数轮齿啮合接触应力分布状况的计算结果与理论计算的结果误差在允许范围内,可以作为大模数齿轮齿条啮合的强度计算依据。     

齿轮啮合结合部动力学建模及试验验证

针对齿轮传动系统因含有轴承结合部与齿轮啮合结合部而难以精确建立动力学模型的问题,提出了这两个结合部在直齿轮传动系统整体建模时的简化建模方法。根据提出的结合部建模方法以及实体建模的有限元法,对一个特定的齿轮箱建立了完整的动力学模型;通过参数识别和理论计算,分别求解得两结合部的刚度和阻尼系数,并利用有限元法求解得到齿轮箱的各阶模态;对齿轮箱进行模态试验与分析,得到其试验模态,并与试验结果进行对比。结果表明:理论模型计算的固有频率误差最大只有6%,振型也较好地吻合,说明了该方法的齿轮传动系统动力学模型的正确性。     

非圆行星轮系瞬态动力学分析

论文分析了非圆渐开线直齿轮传动的节曲线方程,利用三维软件对非圆行星轮系进行三维建模,再把模型导入Adams中进行运动学和动力学分析。对非圆齿轮行星轮系运动过程中的输入力矩、输出力矩的特性进行了研究,从而分析出非圆行星轮系在运动过程中轮齿受力最大的位置,再把模型导入Ansys/Workbench中进行瞬态动力学分析,以准确、快速地得到非圆齿轮行星轮系在啮合过程中轮齿表面的应力分布图以及总变形图,从而验证非圆行星轮系结构设计的正确性。为优化非圆行星轮系的结构设计及应用提供重要数据。     

基于ADAMS的锥齿轮传动系统动态特性仿真和可靠性疲劳分析

利用Pro/E软件对齿轮进行参数化三维实体造型,并运用Parasolid把其导入ADAMS中,建立齿轮传动系统动力学仿真模型,进行运动分析、动态干涉情况分析以及利用动态指数进行可靠性疲劳分析,验证齿轮三维参数化造型过程及传动系统建模过程的合理性.     

基于全齿廓精确计算的CATIA齿轮参数化建模研究

为了提高齿轮建模的准确性和效率,解决齿数多于41个齿时的齿廓自动生成问题,文章对渐开线齿轮全齿廓进行精确计算,编制软件自动生成齿轮全齿廓,并在CATIA软件中建立参数化的齿轮模型.最后给出普通建模方法与文中所提方法的模型的齿轮弯曲强度对比计算分析,证明了文中所述方法的有效性.另外,文中将编程软件和三维软件有机结合,提供了一种三维软件二次开发之外的零件建模的新思路.     

基于Pro/e的齿轮传动疲劳强度有限元分析

疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。结合对挤齿装备主传动系统的直齿轮啮合疲劳强度的理论计算,介绍了应用Pro/e建立模型,运用有限元软件对轮齿进行了齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度的力学仿真,并对仿真与理论计算的结果进行了比较分析。研究结果表明：虚拟仿真结果符合理论分析。由于理论计算忽略了径向压应力的作用,故有限元仿真结果相对真实,从而为主传动系统的直齿轮设计提供了参考价值和误差分析的指导思想。     

基于滚齿仿真的齿轮三维建模的研究与实现

提出了一种采用滚齿仿真来构建齿轮三维模型的新方法.在AutoCAD中,通过ActiveX Automation 开发技术,采用单齿槽建模的方法,成功实现了齿轮精确的三维造型.该方法提高了齿轮三维建模的效率与精度,并为齿轮的滚刀设计和有限元分析提供了理论依据.     

基于参数化设计方法的齿轮设计自动化技术

为提高齿轮的设计效率,研究了基于网络及参数化设计方法的齿轮设计系统构建的关键技术和实现方法,将机械产品参数化设计和网络技术等现代设计方法引入到齿轮的设计过程中,以网络、实体建模、CAD二次开发技术为依托,以Internet为载体,构建了一个齿轮自动化设计系统,系统可根据设计者所录入的参数,自动生成齿轮的模数、齿数以及相应的结构尺寸等设计结果,并由该尺寸驱动自动生成齿轮的三维实体和二维工程图,实现了齿轮的快速与自动化设计。     

弧齿锥齿轮精锻成形工艺分析

在弧齿锥齿轮冷精整工艺过程中,热锻模具齿形的优化对于改善冷精整过程中齿面金属流动特性,解决齿顶尖部填充不满,以及啮合传动噪声的现象具有显著效果。选用农机变速箱齿轮,基于该齿轮功率大、强度高、工作环境为低速大负荷等特点,对齿轮模型进行精确建模,并进行TCA分析,通过导入齿面点的方式得到模腔模型。采用控制变量和数值模拟相结合的方法,改变刀盘直径将齿面修鼓。运用有限元软件DEFORM-3D,对成形过程进行模拟,对比观察两种齿面的速度矢量,解释了修形对改善金属流动方向的合理性。通过开模试验,进一步证实了该修形方法对于改善弧齿锥齿轮齿顶尖部填充不满,解决生产中存在的折叠、裂纹等缺陷具有显著优势。     

基于解析法和有限元法融合的准双曲面齿轮接触分析研究

以汽车驱动桥准双曲面齿轮为研究对象,研究解析法与有限元法融合的齿面接触分析方法。基于HFT法建立准双曲面齿轮加工数学模型,推导出齿面方程。通过构建齿面啮合数学模型,采用解析法计算出传动误差。通过数值算法求解出数值齿面,并构建出齿轮三维模型。将齿轮模型导入ABAQUS软件,通过提取每一帧的齿面瞬时接触椭圆,将其全部显现在最后一帧,从而获得齿面三维接触区。对一对准双曲面齿轮进行齿面接触有限元仿真,并进行磨齿加工实验。结果表明：有限元齿面接触区仿真结果与MASTA软件结果一致,与实际滚检接触区吻合,验证了所提出的齿面接触分析方法的正确性。     

高阶椭圆齿轮泵低流量脉动的研究

随着齿轮泵向高压大流量低噪声方向发展,提出了一种低困油、少脉动的高阶椭圆齿轮泵,建立了相应的节曲线模型.通过3-3组合与3-3-3组合在流量和流量脉动率方面的对比,确定3-3-3组合作为高阶椭圆齿轮泵的主要结构.椭圆齿轮的传动比具有一定的变化规律,每个轮齿都有特定的啮合位置,利用坐标变换法分析了高阶椭圆齿轮的齿廓方程,为用CAD建模和仿真分析提供了理论依据.     

裂纹工况下斜齿轮系统啮合刚度计算模型研究

当斜齿轮副产生裂纹时,会影响齿轮副的啮合刚度。为了获得更准确的裂纹斜齿轮副的啮合刚度,提出一种改进的裂纹斜齿轮啮合刚度计算模型,综合考虑轮齿刚度、齿轮基础刚度在横向和轴向的影响,研究了齿顶扩展裂纹和端面扩展裂纹两种典型裂纹工况下的齿轮系统啮合刚度,并将啮合刚度解析计算结果与有限元模拟结果进行了对比。结果表明：啮合刚度的降低程度主要与裂纹区域有关,裂纹区域越大,啮合刚度降低越大;在裂缝长度和深度相同的情况下,端面扩展裂纹对啮合刚度的影响比顶部扩展裂纹更显著。仿真结果与计算结果吻合较好,验证了所提方法的准确性和有效性。     

格里森制摆线齿锥齿轮齿面失配分析与轮齿接触仿真

为了能够对格里森制摆线齿锥齿轮啮合性能进行综合评判,提出集齿面失配分析、齿面接触仿真和齿面加载接触仿真于一体的系统性评价方法。构建刀盘数学模型和刀倾法切齿加工数学模型,获得理论齿面。研究与大轮齿面完全共轭的小轮基准齿面及齿面Ease off拓扑计算方法。在此基础上,基于齿轮啮合数学模型,研究齿面接触分析解析计算方法,构建齿面加载接触分析有限元仿真流程。最后以一对格里森制摆线齿锥齿轮为例进行了齿面失配分析和轮齿接触仿真,算例仿真结果与格里森软件一致,验证了齿面接触仿真算法的正确性,同时也表明采用有限元方法进行齿面加载接触分析在啮合性能评价方面具有较大的直观性。     

泵用齿轮副根切重合度的公式创建

为满足外啮合齿轮泵根切齿轮副的设计需要,基于滚齿加工原理,由创建根切半径的计算公式起,推导出一套完整的根切重合度计算公式,据此分析了基本参数对该根切重合度的影响,所得结果由根切齿轮副的三维虚拟模型加以验证。结果表明,根切会使主动齿轮的齿顶点可能进入不了啮合,目前常用齿顶重合度代替根切重合度的计算方法不可靠;除模数外的其它齿形基本参数对根切重合度均有影响,其中变位系数的影响最大;采用齿条刀具的最佳齿顶圆角半径,可以保证根切重合度等于齿顶重合度;当实际的根切重合度过大时,通过降低齿条刀具齿顶圆角半径,可以改善齿轮副的传动质量等。所得根切重合度公式也能为其他常规的根切齿轮副设计,提供一种新的方法。     

基于Matlab和UG的弧齿锥齿轮三维造型技术

弧齿锥齿轮三维几何造型是基于ANSYS进行弧齿锥齿轮应力分析的必要基础。精确的弧齿锥齿轮三维几何模型通常是基于Matlab计算生成的齿面离散数据点建立的。根据弧齿锥齿轮的加工原理,在Matlab中获取弧齿锥齿轮的齿面方程;对齿面进行网格划分,然后使用网格节点的坐标在UG/Open GRIP环境中建立相互独立的分片曲面,对分片曲面进行修补缝合生成实体模型,阵列后建立的弧齿锥齿轮的三维实体模型精确可靠,为基于ANSYS的弧齿锥齿轮有限元静动力分析奠定良好基础。     

高精度端面齿设计与精加工研究

端面齿(鼠牙盘)具有力矩性能高、自动定心、重复精度高等特点,广泛应用在高档数控机床刀塔、回转工作台等部件之中。传统设计时采用手册中提供的近似设计方法设计端面齿,然后利用近似齿形做成盘铣刀,加工精度受到铣刀和分度头精度的限制。推导端面齿齿形的精确计算公式,并对国产数控立式磨床进行改造,为端面齿精加工提供了可行的方法。     

基于逆向工程的双圆弧齿轮测量与偏差分析北大核心

为降低抽油机运行维护成本,对抽油机减速器进行再制造,针对减速器中磨损的双圆弧齿轮进行修复。在已有研究的基础上,提出一种基于逆向工程提取齿轮设计参数并对齿轮磨损程度进行分析的方法。使用三维激光扫描技术提取磨损齿轮模型数据,在Geomagic Design X软件中处理齿轮模型,运用面片草图拟合的方法测量齿轮模数,推导出分度圆螺旋角。使用双圆弧轮齿端面齿廓方程,建立双圆弧齿轮精确实体模型。对实际工程中的双圆弧齿轮轴参数进行提取和偏差分析,通过Geomagic Control X将双圆弧齿轮三维模型与扫描模型对齐后分析偏差。结果表明:与手工测量相比,所提方法在保证测量精度的同时降低了测量难度,提高了齿轮测量的效率。     

RV减速器摆线针轮的有限元接触分析

基于有限元分析方法,研究加载状况下摆线针轮啮合副初始啮合时齿廓对的接触状态。考虑摆线针轮啮合副的齿廓修形和摆线轮齿廓线的建模精度,利用ANSYS自带的APDL语言建立了摆线针轮啮合副的三维模型。考虑有限元网格质量及有限元模型的计算效率,利用VSWEEP命令生成了有限元模型并局部细化了网格。最后考虑摆线针轮的实际工况,建立了摆线针轮的接触对和边界条件。分析结果表明:摆线针轮初始啮合瞬间一共有6个齿参与传力,其中最先接触齿为第6齿,并且在啮合齿廓对附近摆线轮齿及销孔变形比较大。