基于ANSYS workbench齿轮啮合刚度计算及动力学仿真

为了解决在齿轮动力学仿真中啮合刚度的时变性问题,在三维建模软件Solidworks中,通过渐开线参数方程建立了直齿圆柱齿轮装配体模型,将模型导入ANSYS workbench的瞬态动力学模块,用准静态的方法求出了综合啮合刚度,考虑齿轮的惯性效应以及轮齿摩擦力进行齿轮动力学仿真.结果表明,实际情况下综合啮合刚度与理论重合度计算的综合啮合刚度是不同步的.轮齿在进入和退出双齿啮合时振动加剧,轮齿的交替啮合产生冲击力,单齿啮合比双齿啮合振动强烈.     

斜齿轮的啮合刚度

本文论述斜齿轮啮合刚度的计算方法和影响啮合刚度的因素,并研究改变啮合刚度的措施。为减少齿轮振动,对齿轮进行动力分析和动态优化设计提供理论依据。     

直齿圆柱齿轮振动模型的建立

本文建立了直齿轮传动的振动方程，方程中考虑了轮齿啮合刚度的周期变化和啮合当量综台误差，并对轮齿啮合刚度和啮合当量误差进行了数学上的处理，使振动方程既不失一般性又得到了简化。按此方程对直齿轮传动的振动进行分析和计算，其结果可靠。     

考虑多体承载啮合斜齿行星齿轮动载特性分析

斜齿行星传动在高速重载场合中应用越来越广泛,其动载特性研究对减振降噪具有重要意义。正确地描述行星齿轮系统的啮合刚度和啮合误差是进行动力学分析的前提,为此,紧密结合齿轮几何分析与力学分析,提出行星齿轮承载接触分析技术,获得各齿轮副的耦合时变啮合刚度,并计算其啮合冲击力,为行星齿轮动力学深入分析奠定基础;其次,应用集中参数法建立考虑齿轮副安装误差、刚度激励及啮合冲击激励的斜齿行星传动啮合型弯-扭-轴动力学模型,采用数值法求解系统的动载特性。表明：考虑啮合冲击激励时,随转速的增加动载荷增加更为明显;共振转速附近,啮合冲击对动态啮合力的影响较小;安装误差特别是中心距误差是引起各齿轮副啮合刚度不同的主要原因,其进一步导致了系统的共振转速变多;行星轮浮动可以明显降低共振转速处的动载荷,由于各外（内）齿轮副刚度的不同,随转速的增加行星轮浮动使得部分齿轮副的动态啮合力明显降低。     

一种求解直齿圆柱齿轮啮合刚度的方法

在ＩＳＯ标准计算啮合刚度的基础上，用抛物线担合单齿副的啮合刚度，经过叠加求得直齿轮啮合刚度的数学表达式，并对刚度波动函数进行付立叶展开，使之在振动分析的应用中极为方便。     

故障齿轮啮合刚度综合计算方法

为了有效、准确地计算含故障齿轮的时变啮合刚度,提出了一种基于传统能量法的改进方法,结合改进能量法和有限元法的各自优点,即应用改进能量法快速计算故障齿轮无故障轮齿的啮合刚度,利用有限元法精确地计算故障轮齿有故障部位的啮合刚度.仿真示例结果表明:与能量法和有限元法相比,该方法能快速、准确地仿真故障齿轮的时变啮合刚度并且适用于齿轮系统振动响应的计算.     

斜齿轮传动的啮合刚度计算及其主共振分析

斜齿轮是机械装备的重要传动元件,其啮合刚度的准确计算和传动系统的稳定性分析具有重要的实际意义。根据斜齿轮轮齿接触线的变化规律,结合斜齿轮单对齿单位长度啮合刚度变化规律和ISO刚度计算准则,提出一种斜齿轮啮合刚度计算方法,分析了不同参数下斜齿轮传动的啮合刚度波动特性;基于分析所得的啮合刚度变化规律建立了斜齿轮传动的动力学模型,并利用多尺度法对动力学模型进行了求解,研究了外加载荷和啮合刚度波动对斜齿轮传动主共振的影响。结果表明：给出的斜齿轮啮合刚度计算方法能够较快速、准确地获取啮合刚度波动变化规律,将其引入斜齿轮动态特性分析中,能够更加准确地反映斜齿轮啮合刚度波动和载荷波动对系统主共振稳定性的影响规律;在其他条件不变时,斜齿轮主共振稳定性随静载荷和啮合刚度波动增加而增加,但较大静载荷会导致主共振频率增大,而且在高频激励下,即使较小的啮合刚度波动也会触发主共振的不稳定;载荷波动增加会使斜齿轮主共振幅值增大,使系统稳定性变差。     

齿轮传动脱啮振动及控制

本文着重根据齿轮动力学原理分析了齿轮传动脱啮振动产生机理,并主要讨论下述三个问题:(1)脱啮产生的基本原理;(2)啮合冲击;(3)关于齿轮传动动态脱啮问题,如啮合刚度变化,动态耦合振动,侧隙效应。同时还讨论了脱啮振动与噪声的基本规律并建立数学模型,从理论上分析了载荷、转速、齿轮误差、啮合刚度,侧隙对脱啮影响所得的与实验研究完全一致,这为我们进一步深入研究齿轮副传动的动态特性,早期故障诊断,失效趋向预报提供了理论基础。     

混合润滑状态下齿轮接触刚度

为研究混合润滑状态下齿轮的接触刚度,提出了一种计算齿轮接触刚度的方法。首先计算出齿轮啮合过程中运动参数和受力情况,然后采用混合弹流润滑方法求解得到不同时刻粗糙齿面啮合处的膜厚与压力分布,将结果代入接触刚度计算式,得到不同时刻齿轮啮合的接触刚度。讨论了不同工况对齿轮啮合接触刚度的影响,并将光滑表面接触刚度与粗糙表面接触刚度进行了对比。结果表明:转速和载荷对接触刚度影响很大,速度越快,接触刚度越小;载荷越大,接触刚度越大。     

RV减速器摆线针轮齿形参数对啮合刚度的影响

为研究摆线针轮齿形参数对啮合刚度的影响,基于Hertz理论构建了摆线针轮传动副的啮合刚度模型,对此模型进行理论计算与啮合仿真分析,从而得到啮合刚度随时间变化的曲线,明确此方法的正确性.并结合提出的可行方法以及改变摆线针轮的重要参数,利用Workbench瞬态动力学分析模块仿真后导入到Matlab软件中,得到针齿半径等重...     

齿轮传动系统扭振特性的灵敏度分析

本文研究了齿轮传动系统扭振固有频率及频响函数的设计灵敏度问题。对齿轮传动系统扭振动力学控制方程中时变的齿轮啮合刚度进行了分解．推导了系统扭振固有频率及频响函数相对于设计参数的灵敏度计算公式，这些设计参数可以是轴的扭转刚度、齿轮平均啮合刚度、阻尼及齿轮转动惯量等。这一方法可用于齿轮传动系统动力学优化设计。     

封闭式谐波齿轮传动柔轮结构参数选择

封闭式谐波齿轮传动柔轮结构参数选择，是设计封闭式谐波齿轮中传动的关键，从提高封闭柔轮的强度和改善谐波齿轮动的啮合性能出发，利用材料力学地柔轮的结构进行了分析和计算，得到了封闭柔性主要结构对数的合理取值范围。     

弧块-滚柱式低副超越离合器扭转刚度和接合能耗的研究

弧块-滚柱式低副超越离合器是一种新型低副超越离合器,具有接触应力小,传动能力大等优点.针对该离合器的扭转刚度和接合能耗问题,分析其物理本构关系,建立扭转刚度和接合能耗数学模型,并分别推导出计算公式.实例表明该离合器的扭转刚度和接合能耗分别是同等规格的传统滚柱式的3倍和1/10.该离合器在脉动无级变速器等高频接合机械传动系统中,增加系统稳定性和提高机械传动效率具有重要意义.同时,对该离合器的接触刚度进行试验,试验结果与计算结果吻合,证明文中数学模型的可靠性.该文的研究为弧块-滚柱式低副超越离合器的设计、动力学分析提供理论基础.     

一种获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法

将变分法引入包络蜗杆传动啮合理论,提出了一种在有效保证包络蜗杆传动质量的前提下获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法,并对回转体包络蜗杆传动建立了反求蜗杆工具母面的变分法模型,最后给出了该模型的求解方法.     

获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法

将变分法引入包络蜗杆传动啮合理论 ,提出了一种在有效保证包络蜗杆传动质量的前提下获取包络蜗杆的最佳工具母面的数学方法 ,并对回转体包络蜗杆传动建立了反求蜗杆工具母面的变分法模型 ,最后给出了该模型的求解方法     

准双导程锥蜗杆传动研究

提出和建立了准双导程锥蜗杆传动的概念与方法。蜗轮蜗杆构成的传动仍然建立在空间相错轴螺旋齿轮传动原理基础上。蜗杆的两侧齿面是两个螺旋角不等的阿基米德螺旋面,是一种等导程锥螺杆。蜗轮蜗杆传动啮合状态等效于双导程锥蜗杆传动,它在两个基圆柱公切面内形成近似直线接触。准双导程锥蜗杆传动,蜗杆可以在车床上采用类似于切削锥螺纹的方法完成加工,配对的锥蜗轮利用标准模数齿轮滚刀实施切齿加工,使工程实施更为简便。分析了阿基米德螺旋面替代渐开螺旋面的误差及其影响因素,推导了蜗杆与蜗轮相关几何参数计算公式。在已经建立的传动副设计方法基础上,完成样件加工和初步传动试验。     

论齿轮基节制造误差对传动噪声的影响

影响齿轮传动噪声的因素很多.本文探求采用冲击加速度理论计算方法,着重研究齿轮基节误差对传动噪声的影响.利用本文提出的理论计算方法,可为低噪声齿轮传动设计合理选择方案提供理论判据.     

弧面分度凸轮机构通用程序的编制与数控加工

论述了弧面分度凸轮机构的啮合原理，给出了啮合曲面方程和通用无因次化运动曲线方程，编制了加工弧面分度凸轮的通用程序，并进行了实际加工，所得凸轮经检测与实际使用，其性能达到了设计与使用要求，取得了良好的应用效果。