渐开线直齿轮啮合功率损失研究

 基于齿轮啮合原理,建立了分析单齿啮合功率损失的模型和方法.首先,根据齿轮滑动摩擦和滚动摩擦的形成机理,建立了滑动和滚动摩擦功率损失比的模型,运用力学和几何学的方法推导出功率损失比计算公式;然后,编写了MATLAB程序,获得滑动摩擦和滚动摩擦功率损失沿着啮合线的变化趋势,分析了齿轮几何参数、传动比、载荷对齿轮滑动和滚动摩擦功率损失的影响;最后,在FZG齿轮试验机上测试了模数、压力角和齿数比对啮合功率损失的影响.研究结果为设计低功率损失的齿轮系统提供了依据．     

基于时变载荷的齿轮摩擦功率损失计算研究

应用齿轮啮合原理、齿轮接触分析和摩擦学理论,提出考虑齿轮瞬态啮合过程中传动效率随齿面接触载荷时变的齿轮摩擦功率损失计算方法;建立了啮合齿面间的相对运动速度、接触压力、滑动摩擦系数及摩擦功率损失的计算模型,并编制了计算程序;分析了齿轮几何参数、运行工况及润滑油温度等对齿轮摩擦功率损失的影响规律.研究结果为齿轮传动及其润滑系统的合理设计提供理论依据.     

平衡式外啮合余弦齿轮泵结构和性能研究

基于普通齿轮泵存在流量品质差、径向力不平衡等缺陷,提出一种新型平衡式外啮合余弦齿轮泵设计方案.这种新型余弦齿轮泵,既保留了普通齿轮泵的结构特点,又具有流量品质较好、功率密度较高、中心轮所受径向力平衡和排量大等优点.研究了中心轮齿数对泵流量脉动率的影响,研究结果表明：新型余弦齿轮泵的流量脉动率只有普通余弦齿轮的1/3,提高了齿轮泵的流量品质.因此这种新型齿轮泵可拓展齿轮泵的应用领域,有一定的研究和应用价值.     

制造误差影响齿轮副啮合的接触有限元分析方法

制造误差是影响齿轮副啮合的重要因素,研究其作用机理对齿轮的减振设计具有重要意义。首先基于几种典型制造误差的结构形式提出了一般的精确建模方法,以一对渐开线直齿轮为例,利用接触有限元分析方法对啮合过程进行仿真,发现理想齿轮副和含误差齿轮副啮合过程中的角速度、动态接触力特性表现出显著差异。然后进行单项误差影响齿轮振动的机理研究,分别以齿廓误差和齿距误差为对象,利用傅里叶变换量化分析了不同加工公差等级下的单项制造误差对齿轮副动态传递误差、角加速度特性的影响规律。研究表明:所提出的建模方法可以模拟任意形式的微小量级的制造误差,并体现在接触有限元分析中。不但能够用于精细化研究制造误差对齿轮副啮合过程的影响,还可以通过量化各项啮合特性分析单项误差影响齿轮振动的作用机理,并指导齿轮的减振设计和精度设计等。     

开展工业设计推动区域经济建设的研究与思考

阐述了国内外工业设计的发展状况, 分析了安徽省开展工业设计现状及存在的问题,论述了企业对工业设计的一般需求及分析,提出开展工业设计、提升企业竞争力的策略,指出建立创新设计平台有利于形成科学开发设计和有效的决策机制,也将对企业经济可持续性发展产生深远的战略影响.针对推动工业设计促进安徽经济发展进行了思考,研究与探讨了安徽工业设计体系的理论构建,从安徽现代工业设计体系的构成、运作及成效3个方面提出了自己的见解.     

生理参数遥测系统无线供能模块的设计

能量供应问题是动物生理参数遥测系统实现长期稳定工作的关键,基于电磁感应的无线供能技术是解决这一问题的有效途径.为向动物生理参数遥测系统提供稳定、安全的能量,从能量传输的稳定性与电磁生物安全性两方面出发,对能量传输模块进行优化设计,实现了由长方形截面发射线圈和三维接收线圈组成的无线供能模块,能够在Φ10.5 mm×11 mm接收空间内提供至少150 mW有效功率,传输效率不小于2.64%.遥测系统的活体实验证实了该供能方式的可行性.     

变速箱六档齿轮断裂分析及解决措施

对频繁出现轮齿早期断裂的变速箱六档齿轮进行了分析。通过对齿轮断裂特征、显微组织、硬度等方面的综合分析,确定了其断裂形式为低应力高周疲劳断裂。由裂纹扩展过程判断齿轮轮辐设计强度不足是导致其大批量早期疲劳失效的根本原因。据此通过改进齿形、油孔等设计措施,降低齿根部的设计应力水平,解决了这一问题。     

复杂环境下爆破拆除钢筋混凝土轨道地梁

三峡电源电站工程施工中,对距三峡大坝仅11.9m的门机钢筋混凝土轨道地梁,采用了光面控制爆破进行拆除。本文就复杂环境下的拆爆设计思路、爆破参数选择等问题进行了论述。爆破效果表明,所采用的拆除施工方案科学、有效,满足了设计开挖要求。     

复杂环境下爆破拆除钢筋混凝土轨道地梁

三峡电源电站工程施工中,对距三峡大坝仅11.9m的门机钢筋混凝土轨道地梁,采用了光面控制爆破进行拆除。本文就复杂环境下的拆爆设计思路、爆破参数选择等问题进行了论述。爆破效果表明,所采用的拆除施工方案科学、有效,满足了设计开挖要求。     

非圆齿轮系啮合传动的计算机辅助设计

基于自由节曲线的非圆齿轮可实现非匀速比传动,但其设计复杂、制造成本高.利用动画技术实现非圆齿轮传动的计算机辅助设计,可增强非圆齿轮设计的可预见性,降低成本.依据非圆齿轮啮合原理,确定轮齿在节曲线上的对应位置,推导了轮齿的齿廓、齿顶、齿根的曲线方程.给出了齿形设计的计算方法及啮合传动的模拟程序.最后,通过实例验证了方法的可行性.     

Low-loss gears precision planetary gearboxes: reduction of the load dependent power losses and efficiency estimation through a hybrid analytical-numerical optimization tool

In the field of robotics, extremely accurate gearboxes are mandatory in order to ensure the adequate precision required by the automatic processes. For these applications, planetary gearboxes represent one of the most attractive solutions because they ensure high reduction ratios in a compact solution.However, their compactness and high power density, imply some thermal limitations.In order to overcome this problem, new gear designs have been studied by a hybrid analytical-numerical approach in order to reduce the power dissipation and, consequently, the operating temperatures.The efficiency increase is obtained mainly by a reduction of the module of the gears. This, together with other modifications of the tooth form (pressure angle, profile shift, etc.), allows to reduce the relative sliding between the tooth flanks that causes the power loss maintaining at the same time an adequate load carrying capacity.Low-loss gears have already been studied by other authors on bigger gears. Furthermore, by means of dedicated CFD simulations performed with an especially developed tool based on the open-source code OpenFOAM®, it has been shown that the sliding optimized design has a positive impact also on the churning power losses. The global winning in terms of reduction of the gear meshing power losses can be assessed in about 50%, depending on the reduction ratio.The new design has been validated by means of experimental tests performed in the internal laboratory of the company. The results have fully validated both the numerical approach and the new design.     

同功重比修形斜齿和直齿面齿轮性能对比研究

为深入了解同功重比修形斜齿与直齿面齿轮的性能差异,选择更适合于高速重载工况下的面齿轮传动.基于啮合原理推导了修形斜齿与直齿面齿轮齿面方程,基于CATIA建立了修形斜齿与直齿面齿轮三维模型,采用有限元接触分析方法,以接触应力、弯曲应力和重合度为面齿轮传动性能指标展开研究.研究结果表明:修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮接触应力大幅降低,算例最大接触应力降低16.3%;修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮弯曲应力大幅降低,算例最大弯曲应力降低32.4%;修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮重合度大幅提高,算例重合度提高10.3%.所以同功重比情况下,修形斜齿面齿轮传动性能优于修形直齿面齿轮,前者更适合于高速重载工况下的轻量化设计.     

Influence of surface layer properties on tooth root bending strength of cylindrical gears

The trend of resource-efficient machine elements confronts design engineers with new challenges. Reduced component weight and ever increasing power densities require a gear design that enters the border area of material capacity. To embrace the potential offered by modern construction materials, calculation methods for component strength must rely on a deeper understanding of fracture and material mechanics in contrast to empirical-analytical approaches.The aim of lightweight designs in drive technology – particularly in relation to E?mobility – can lead conventional design methods towards larger dimensioned and therefore heavier gears. Calculation methods that empower an accurate depiction of local load and material properties are able to safely push the boundary of gear design into areas that are closer to the ultimate fatigue limit of the material and help to conserve resources that way. For this reason, the aim of the report is to prove a general applicability of the higher-order calculation approach developed by Henser for all gear geometries and material properties. This method will make for more cost- and weight-effective gear design in the future.A two step approach shows the accuracy of the Inclusion-Based Weakest Link Model by validation on a small module helical gear and a parameter study proves the effectiveness of the Inclusion-Based Weakest Link Model by showing the influences of different sized gear geometries and material properties on calculated bending strength. In addition, the main influence parameters on the model and material properties that have different effects depending on gear size are identified.     

基于新能源移动电源设计的绿色行为研究

目的分析目前不同年龄段的人群对移动电源的使用和了解情况,并结合这些因素对企业提出合理化建议,从企业销售者的角度帮助人们树立绿色消费观念。方法对消费者携带移动电源出行的情况进行问卷调查,通过研究数据获取用户使用移动电源产生的一系列行为的心理需求,并结合具体数据资料,围绕这些心理需求进一步展开用户对新能源移动电源的适应度调查。由调查结果分析得出消费者对绿色新能源的相关认识和观念。结论通过对调查结果进行分析,研究能被人们接受的新型能源移动电源,最终达到使消费者购买新能源移动电源的目的,对消费者使用新能源移动电源的绿色行为起引导作用。     

圆弧齿轮传动的弹性流体动压润滑条的研究与设计

在机械传动领域,以圆弧齿轮代替渐开线齿轮已成为一种发展趋势。本文探讨了圆弧齿轮传动在工程中应用的有关理论问题,并结合工程实际探索了圆弧齿轮传动满足弹性流体动压润滑的有关技术条件。     

基于麦克风阵列的变速器噪声源定位研究

对一款轿车变速器存在的噪声问题进行研究。分析变速器噪声的组成部分。对该变速器进行半消声室台架实验,通过频谱分析、贡献量分析等方法找到特征频率。计算发现该问题较为特殊,针对因设计不当出现不同传动部件特征频率一致的情况,利用声学照相机技术基本确定辐射声源位置。考虑噪声特征频率范围与箱体的模态频率范围较为接近,通过有限元法计算箱体的模态频率,发现箱体出现共振。研究为修改传动部件参数、变速器箱体结构提供参考依据。     

双联行星减速器与RV减速器性能测试对比分析

测试与研究一种可替代RV减速器的新型双联行星减速器,通过测试两种减速器驱动功率与负载功率,计算其传动效率,分析新型双联行星减速器的综合性能.利用机器人减速器综合测试平台上的扭矩传感器,对两种减速器进行驱动功率与负载功率的测试,将结果制成折线图.通过折线图对比分析两种减速器的综合性能.研究发现:双联行星减速器的负载功率和...     

中等功率条件下提高齿轮减速器的热效率研究

热功率是选用齿轮减速器时需要考虑的重要性能指标,热功率的大小决定了齿轮减速器在热平衡温度下工作的功率利用率。提高热功率有利于高齿轮减速器的工作效率,减少能源的浪费。推导了单级齿轮减速器试验台的效率计算公式,用试验方法对减速器的热功率进行了测算,开发了具有良好散热效果的板块式和列管式散热装置,在此基础上,从齿轮减速器设计、制造和润滑等方面分析了提高齿轮减速器热功率的措施。     

基于传动误差检测法的早期齿轮磨损故障诊断

摘 要：针对齿轮系统在复杂结构复杂工况下早期故障难诊断的问题,借鉴精密机械中检测齿轮安装误差和加工误差的传动误差检测法,建立含故障的二级齿轮系统传动误差信号模型,分析中间轴齿轮早期单齿齿面磨损对齿轮系统传动误差的影响及特征规律。经齿轮传动系统实验台实测信号研究结果证明：传动误差信号信噪比高,能够有效识别复杂齿轮系统中齿轮早期磨损故障。     

风力发电变流器发展现状与展望

风电机组宽泛的使用环境,使作为机组关键设备之一的大容量变流器必须满足高功率密度、高可靠性与优良控制性能等要求。国产风电变流器的研发近几年有了较快的发展,但总体上依然落后于国外先进水平。文章对风电变流器,重点是直驱式全功率变流器的若干关键技术做了介绍,给出了相关问题的解决思路。