直齿锥齿轮轮齿瞬时啮合刚度研究

本文以三维有限元方法对多齿对同时啮合的直齿圆柱齿轮轮齿变形和刚度进行了详尽分析研究。并利用ＳＧＤＣＳ齿轮动态效应试验台进行了轮齿变形的激光测试，测试结果与计算结果的变化趋势具有稳定的一致性。该研究的为齿形修整提供了依据，对齿轮动力学的其它领域，特别是进行振动及噪声分析都具有十分重要的意义，也为锥齿轮国际的制定和修改提供了参考。     

多齿对耦合带轮体圆柱齿轮变形和刚度的研究

本文对多对齿接触耦合下带轮体圆柱斜齿轮的轮齿变形和综合刚度进行了研究,编制了专用的有限元计算软件,进行了大量的实例运算,计算结果确切、可靠,并具有较强的消隐功能。本文首先确立了轮齿及轮体(包括轮缘、轮辐、轮毂)的有限元基本网格。在此基础上,组合建立了齿轮有限元分析模型,创立了子结构静力凝聚法向刚阵分析方法。在具体求解上,由于使用了子结构模式及三角分解法,大大减少了内存空间和机时。本次研究获得了在啮合全过程中齿轮综合刚度的变化曲线,同时对带有轮体及不计轮体影响的齿轮综合刚度进行了比较分析,并且对模数、螺旋角、变位系数、齿宽等齿轮参数对齿轮综合刚度的影响进行了专项分析。     

齿轮加工过程中滚齿力矩的试验研究

对齿轮加工过程中产生的切削力矩进行了研究,讨论了滚齿力矩的变化规律、滚削力矩与滚削用量之间的前系。为合理地选择滚削用量和滚刀的几何参烽、延长滚刀的使用寿命、预测滚齿加工过程等提供了参考依据。     

硬齿面齿轮精密热滚挤加工技术研究

由低温形变热处理工艺原理,提出了热滚挤技术,集热处理形变表面强化和滚挤工艺为一体,实现滚切后齿轮的高效精密光整成形加工,满足制造高质量的齿面组织性能和高精度几何形状齿轮的要求.文中阐明了齿轮热滚挤的工艺原理,并建立了啮合点的运动模型和轮齿双面受力变形模型,作为探讨轮齿滚挤形变机理的基础.考虑瞬时啮合刚度的影响,对轮齿表面的塑性变形进行了仿真计算,模拟结果与实验结果有较好的一致性.最后针对轮齿加工误差提出了基于接触点运动模型的滚模齿形修正补偿方法.     

提高滚齿机芯棒刚度的装置

我厂在滚齿加工过程中发现,加工完的齿轮的齿形误差和齿向误差较大,影响了零件精度。为了减小齿形误差和齿向误差,提高零件精度,我厂对原加工方法进行了分析,发现芯棒下端用三爪卡盘夹持刚性较差。为此,我厂自行设计了提高芯棒刚度的一套装置,经使用,效果较好。现将这套装置介绍如下。     

圆柱齿轮多齿对耦合瞬时啮合刚度的研究

通过本文提出的分析轮齿刚度和齿面接触线载荷分布的新方法——台面接触线法向刚阵法，建立了齿面接触线上节点力与法向变形的关系。加入相应的变形协调条件和静力平衡条件，精确简便地作了多对齿同时啮合状态下，轮齿瞬时啮合刚度的分析计算。并用有限元方法编制了专用软件，文中给出了分析计算实例，获得了多齿对同时耦合时的啮合刚度曲线。计算结果具有较高的精度和可靠度。     

双圆弧齿轮的啮合刚度计算

本文在三维有限元法对双圆弧齿轮变形研究的基础上,分析了双圆弧齿轮三种典型啮合过程和啮合刚度的变化规律,提出了啮合刚度计算方法和适用于GB12759—91型双圆弧齿轮啮合刚度计算公式,并给出了三个算例,绘出了啮合刚度函数变化曲线。本文的研究对双圆弧齿轮动力特性研究和计算机仿真研究提出了理论依据。     

齿轮加工过程中滚齿力矩的试验研究

对齿轮加工过程中产生的切削力矩进行了研究,讨论了滚齿力矩的变化规律、滚削力矩与滚削用量之间的关系。为合理地选择滚削用量和滚刀的几何参数、延长滚刀的使用寿命、预测滚齿加工过程等提供了参考依据。     

线外啮合齿轮传动啮合刚度计算

对变形和误差引起的线外啮合进行了研究与分析，提出了一种基于线外啮合的齿轮传动刚度计算方法。     

时变刚度渐开线直齿轮啮合冲击响应的研究

由于渐开线齿轮啮合刚度的时变性,传动齿轮的振动具有非线性振动的性质。文章将啮合冲击区分成若干微区段,视各微区段啮合刚度为定值,采用时域方法辨识出相应模态参数,用直线拟合固有频率分布曲线,从而提出一种新的计算啮合冲击响应的方法,其计算结果与实验值相符,并给出了用固有频率作敏感因子诊断轮齿裂纹故障的例子。     

滚齿机刀架传动系统刚度对其性能的影响研究

为了探究系统刚度与刀架传动系统动态特性和精度的关系,针对滚齿机刀架传动链这一复杂机电系统,从全局机电耦合角度,建立了该系统的机电耦合模型并基于齿轮副啮合刚度、传动轴扭转刚度得出了机械刚度模型。通过MATLAB/Simulink仿真,得出了机械刚度与伺服刚度对系统的影响规律。又通过研究机械刚度、系统伺服刚度与系统闭环控制参数的耦合关系分析了刚度对跟踪精度、抗振性和抗干扰能力的影响。所得结论可提高齿轮机床精密传动系统的稳定性和加工精度并对机电耦合控制参数方案的优化设计提供了研究基础。     

多轴加工系统闭链刚度场建模与刚度性能分析

在复杂曲面多轴加工中,刀具可以在一定范围内以不同姿态加工复杂曲面,刀具姿态的改变直接影响整体加工系统的综合刚度特性,从而影响到加工性能。建立与刀具位姿相关的综合刚度场模型,可用于分析整体加工系统的综合刚性分布规律。提出多轴加工系统刚度场半解析计算方法,其中针对机床运动轴及其传动部位、刀具、工件等关键部件的力学特性分别采用了雅可比矩阵法、点传递矩阵法、有限元法等方法建立相应的刚度矩阵,并根据多体小变形理论建立了多轴加工工艺系统闭链刚度场模型。根据该模型解耦得到三维空间的力椭球,从力椭球提取整体加工系统的刚度性能指标,绘制刚度性能等值线图,分析工作空间中多轴加工系统的刚度特性分布规律,可用于指导刀具运动规划。     

低温冷风射流技术在滚齿加工中应用的试验研究

针对滚齿加工中大量使用油剂冷却液带来严重环境污染这一问题,以数控滚齿机为平台,对低温冷风射流这一绿色切削技术进行了试验研究。通过低温冷风射流和常规油剂冷却对45钢的加工对比试验,探讨了低温冷风射流对刀具磨损和工件齿面粗糙度的影响机理;并运用正交试验法安排试验,通过极差和方差分析,分别寻找出了最佳的低温冷风切削参数及各因素对齿面粗糙度影响的显著度。试验结果显示,相对于常规油冷切削,低温冷风射流技术具有明显的优势,能有效地降低切削区温度,减少刀具磨损和降低齿面粗糙度值;正交试验获得的最佳的冷风切削参数为:冷风温度-35℃,进给量0.3mm/r,有微量润滑。     

齿轮轴承转子系统支撑刚度特性研究

建立考虑齿轮-轴承转子系统多刚体、多柔体及刚柔耦合的动力学模型,并采用不同轴承刚度计算方法获得支撑刚度。在此基础上,研究系统支撑刚度对齿轮动态啮合力及振动位移等响应的影响规律,并与理论值对比分析。研究结果表明:刚性体模型仿真结果与理论值相比数值普遍偏大,而柔性体仿真结果与理论值基本一致;齿轮-轴承转子系统支撑刚度对齿轮动态响应产生较大影响,支撑刚度取3倍齿轮啮合刚度时,齿轮振动角速度等值与理论值基本相符。因此,利用柔性体模型并选择合理的支撑刚度对齿轮-轴承转子系统的动力学仿真分析具有实际意义。     

齿轮动态力研齿机理研究

针对国内外齿轮精加工技术的现状及趋势,探索一种硬齿以研代磨新工艺,应用动态开磨和均化理论,经过理论分析和大量实验研究,取得了阶段性成果。     

ANSYS在拖车车架刚强度分析中的应用

本文介绍了利用ＡＮＳＹＳ程序进行某复杂系统的拖车车架的刚经中度分析的整个过程,通过一系列的步骤,建模（模型简化）,加载（两种工况）,解算,及后处理,获得了车架的变形及应力,为车困的优化主重要的依据。     

树枝切削性能试验研究

设计了树枝切削试验装置,研究了树枝直径和树枝喂入角对树枝切削力变化过程、最大切削力和切削功的影响。试验研究表明,树枝直径和树枝喂入角的变化对最大切削力和切削功的影响很大,当树枝直径从57mm增大到114mm时,最大切削力从14.4kN增大到48.9kN,增大2.4倍,而所需做的功从0.585kJ增加到3.6kJ,增大5.2倍;当树枝喂入角从0°变化到45°时,最大切削力下降约42%,切削功下降约26%。该研究结果为树枝粉碎机切削装置的设计和动力的选配提供了可靠的依据。