重载齿轮齿面接触应力分布及轮齿修形

利用三维有限元法和矩阵理论，给出了同时计算啮合轮齿接触线载荷分布的方法。根据齿轮轮齿的啮合情况来确定轮齿的齿廓修彤和齿向修形参数，并给出了一对斜齿轮副的计算实例。计算表明，合理地和化齿修形参数，可以有效地改善轮齿的啮合状态，从而显著地提高齿轮的承载能力。     

干摩擦状态下斜齿轮齿面粘着磨损研究

根据渐开线斜齿轮传动啮合特点,将其等效为一对反向圆锥滚子接触,基于Archard磨损计算公式建立其在干摩擦状态下的准静态齿面粘着磨损计算模型,对其齿面磨损特性进行数值仿真,并在此基础上进一步分析齿宽、螺旋角、转矩以及载荷循环次数等参数变化对齿面累积磨损深度的影响。结果表明:干摩擦状态下,斜齿轮传动系统中主动轮齿面磨损深度大于从动轮,最大齿面磨损深度出现在主动轮齿根啮合位置;转矩、齿宽与载荷循环次数变化对齿面磨损分布影响较大,螺旋角变化对齿面磨损分布影响较小。     

关于斜齿圆柱齿轮轮齿受载变形及修形问题的初步研究

本文从研究斜齿圆柱齿轮传动的修形计算、动载分析、胶合强度计算等问题对轮齿受载变形的需要出发,提出了采用空间有限元法和解变形方程来求解轮齿载荷分布和变形量的计算方法。并以斜齿轮齿条传动为例进行了计算。在对计算结果进行分析的基础上,得出一些有益的结论。同时为了补偿轮齿受载变形,对必要的修形量进行了研究。最后用实验方法证实了所采用的计算模型及计算结果的正确性。     

渐开线斜齿轮全齿高修形的轮齿接触区参数研究

现代齿轮传动设计为了改善轮齿接触位置、降低 齿轮噪声、提高齿轮承载能力常采用齿廓修形的方法。齿廓修形方法有齿高和齿向修形两种。齿高修形是人为改变轮齿的渐开线形状,按部位可分为齿顶、齿根和全齿高修形（即齿廓全修形）;按修形曲线分为直线、圆弧和任意曲线（在齿条型刀具的法向截面上看）。 本文将针对齿轮齿高修形的一个特殊情况（见图１）,讨论和确定经全齿高修形后的渐开线斜齿轮啮合接触区形状和方位。显然,在这种情况下轮齿呈鼓形,啮合节点接触区形状不再是线性带状,而是一个长轴很大的椭圆,见图２。 轮齿有可能同时…     

齿面摩擦力对齿轮支座强迫振动的影响

分析了齿面摩擦力对齿轮支座反力的影响。表明齿面摩擦力是影响齿轮支座强迫振动不容忽视的一个因素。为了使摩擦力达到最小值 ,在设计齿轮时 ,应保证齿廓间具有良好的润滑。     

弧齿锥齿轮大轮齿顶倒角加工模型的实现

介绍了成型法加工弧齿锥齿轮大轮的加工原理和弧齿锥齿轮大轮齿顶倒角的加工原理,在此基础上详细论述了弧齿锥齿轮大轮齿顶倒角的加工轨迹的计算方法。最后根据齿轮齿顶倒角的加工原理建立了弧齿锥齿轮齿顶倒角机床的运动模型。     

采用孔穴方法改变受载齿轮应力分布状态的研究

根据渐开线齿轮的齿廓方程,建立孔穴齿轮结构应力计算的有限元数学模型。在有限元分析的基础上,研究齿轮轮齿端面开孔对受载轮齿应力的影响。通过改变孔的大小、位置及数目来改变齿根应力的大小和分布状态,降低轮齿受拉侧齿根弯曲应力最大值,以延长齿轮的弯曲疲劳寿命。     

盾构机主减速器齿轮温度场及其影响因素分析

由于盾构机受载工况恶劣,盾构机主减速器作为驱动系统的核心部件,发热问题会加剧减速器损坏导致盾构机无法工作。通过对齿轮啮合摩擦的热流密度和齿轮与油液间的对流换热系数计算公式的推导,建立了减速器齿轮温度场计算数学模型。采用有限元软件仿真得到减速器各啮合齿轮的稳态温度场,并分析了齿宽与减速比对轮齿温度场的影响。结果表明:减速器齿轮最高温度为 64.85 ℃,出现在低速级与太阳轮相啮合的行星轮齿面上;减速器中低速级各齿轮温度高于中速级相应各齿轮温度,中速级齿轮温度高于高速级相应各齿轮温度;增加齿宽以及在传递相同功率下提高齿轮转速均会使齿轮齿面温度降低,但随着齿宽增大和转速的提高,齿面温度降低的幅度越来越小。该研究可为盾构机主减速器的结构设计、热设计提供一定的理论支撑和参考。     

基于Romax的人字齿轮拓扑修形及仿真

齿轮拓扑修形能改善矿用传动机械的性能,基于Romax与齿轮啮合原理,针对人字齿轮的特点,提出了刀具齿廓方向正弦曲线修形及人字齿轮齿向方向鼓形修形的拓扑修形方法,推导齿廓修形量的求解方法,确定修形参数,分析了压力角误差与螺旋角误差对传动线性误差、轮齿接触温度、轮齿最大接触应力的影响。仿真结果表明,此拓扑修形方法对误差的灵敏度低,为人字齿轮进一步研究提供了依据。     

双压力角非对称细高齿齿轮设计及其应力分析

以双压力角非对称细高齿齿轮为研究对象,首先建立了齿轮参数设计的模型方法,采用ANSYS对齿轮啮合的综合应力和接触应力进行仿真。结果显示,双压力角非对称细高齿主动轮的综合应力峰值出现在中间齿的根部,从动轮应力峰值为主动轮的1.7倍;双压力角非对称细高齿轮的接触应力最大值出现在曲率半径最小的位置,当齿轮重合度小于2.4时,局部应力峰值急剧增加,接触应力的峰值出现在齿面中部的位置。     

矿井提升机盘式制动器的摩擦磨损特性研究

采用Link 3900 NVH台架试验机对提升机盘式制动器进行定压、定速摩擦测试,得出提升速度为5~30 m/min、制动压力为1~3.5 MPa条件下的平均摩擦因数和稳定磨损率变化规律。通过TM3000扫描电子显微镜分析摩擦片在2 MPa制动压力和不同提升速度条件下的表面磨损形貌。研究结果表明:提升机盘式制动器的摩擦因数随制动压力的增大呈减小趋势;低速挡条件下的摩擦因数较大;中速挡条件下的磨损受制动压力的影响较小;低速挡和高速挡条件下的稳定期磨损率数值较大,且波动性显著;提升速度的增大将显著加速黏结剂的改性,高速挡条件下的基体纤维出现了部分不规律性分解。     

瓦斯抽放钻机动力头的设计及优化

介绍了瓦斯抽放钻机动力头液压卡盘的原理和传动齿轮系的设计;采用直接比较-比例方法来处理有约束遗传算法问题,并以体积最小为目标函数对动力头的传动齿轮系进行了优化,有效地减小了动力头的体积。     

提高内齿圈插齿精度的工艺方法

内齿圈是行星减速器重要组成零件之一,被广泛应用于机械传动装置中。内齿圈的插齿精度直接影响它的传动质量。主要从理论上分析了影响内齿圈插齿精度原因,并结合生产实践提出解决问题的工艺措施。     

低速重载工况下润滑介质对齿轮材料滚动疲劳的影响

根据实际工况简化实验模型并计算确定实验参数,选用20CrMnTi齿轮钢摩擦副在M-2000A摩擦磨损试验机上,并结合实时动态观察磨损形貌和在线监测温度2种手段,开展不同黏度润滑介质工况下20CrMnTi齿轮钢的滚滑摩擦疲劳失效机理研究。结果表明：L-CKD320油摩擦因数、磨损量及温度最小,润滑效果最好;L-CKD150油润滑时摩擦因数、磨损量及温度最大,润滑效果最差;L-CKD150油润滑下,疲劳剥落占主导;L-CKD320油润滑下,点蚀、黏着磨损占主导。     

实现往复直动的一种旋转机构

提出了一种齿轮齿条机构产生匀速往复直线运动并能克服死点的方法。产生匀速连续往复运动是基于齿轮齿条传动具有恒定传动比的特性。齿轮齿条机构由一个主动不完全齿轮、2个标准从动齿轮和2个从动齿条组成,不完全主动齿轮的连续转动被转化成2个从动齿条的匀速往复直线运动。这种齿轮齿条机构已被具体应用于仿生鱼尾推进船模的设计与制造,通过船模试水验证其功能是有效可靠的。     

45t铰接式自卸车贯通式驱动桥主减速器设计

国内对铰接式自卸车贯通式驱动桥的设计尚处于空白状态。对45 t铰接式自卸车贯通式驱动桥主减速器的各项参数进行了设计计算,并校核了主减速器主、从动螺旋锥齿轮的弯曲强度和齿面接触疲劳强度,为铰接式自卸车贯通式驱动桥的国产化提供了参考。     

BZQ3390矿用自卸车轮边减速器的设计

对BZQ3390矿用自卸车驱动桥的轮边减速器进行设计。主要对BZQ3390矿用自卸车驱动桥轮边减速器的齿轮设计进行了设计计算,并校核了轮边减速器的太阳轮、行星齿轮的弯曲强度和齿面接触疲劳强度,为矿用自卸车驱动桥的轮边减速器国产化提供了参考。     

基于参数化设计的斜齿轮弯曲应力研究

通过UG与ANSYS的数据交换接口,把斜齿轮的几何数据导入ANSYS中,并转化成由节点及元素组成的有限元模型,研究了以均布载荷代替集中力的情况下,斜齿轮的变形及弯曲应力特性。实验结果表明,斜齿轮的最大变形在齿顶端部,最大弯曲应力在齿根位置。     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

瓦斯抽放钻机动力头传动系统的多目标优化设计研究

建立了钻机动力头齿轮系的多目标优化设计数学模型。分别以齿轮系最后一级齿间最小油膜厚度最大、齿轮传动体积和最小为分目标,采用目标规划法建立统一目标函数,取齿轮的模数、齿宽和齿数为设计变量,且等效转动惯量最小原则下的传动比为约束条件,运用MATLAB进行遗传算法优化计算。结果表明,该方法简便有效。