考虑啮合错位的斜齿轮复合修形优化研究

为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触计算模型,以齿面载荷分布、传递误差、啮合冲击等性能指标为评价依据,进行了“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”的复合修形。结果表明：基于多目标的“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”复合修形能有效改善因啮合错位造成的齿向偏载,且在降低传动误差峰峰值和改善啮合冲击方面显著优于单一的螺旋角修形,能较全面地改善斜齿轮的啮合质量。     

盾构机主轴承内啮合齿轮修形优化设计

齿轮修形是降低轮齿啮入、啮出时冲击,降低齿轮副齿面应力峰值,缓解应力沿齿宽分布不均现象,使得传动平稳性提高的重要手段。结合盾构机实际工作载荷,基于KISSsoft对盾构机主轴承齿轮进行齿廓、齿向修形优化研究,针对单因素齿廓修形、单因素齿向修形、综合修形方案进行横向对比,通过对齿轮进行接触性能分析,对比修形前、后的传动误差幅值、赫兹接触应力在齿宽方向分布情况以及最大齿根弯曲应力。通过Ansys Workbench软件对未修形和确定的最优修形方案进行有限元仿真,验证其振动加速度和动态啮合应力优化程度。结果证明,采用适当的修形方案可以减小齿轮传动误差幅值,避免了轮齿啮入时出现载荷突变的情况,并且优化了齿面偏载的情况,进而使得齿轮啮合传动性能得到了提高,传动更加稳定。     

基于齿面拓扑修形的驱动桥主减齿轮啸叫分析与优化

针对某轻型客车在减速滑行阶段出现的驱动桥齿轮啸叫问题,提出一种齿面拓扑修形方法来优化驱动桥齿轮啸叫噪声。利用LMS Test.Lab设备进行路试测试,识别出噪声源来自驱动后桥主减齿轮的啮合振动。对主减齿轮当前齿面接触性能进行分析,在此基础上,提出采用齿面拓扑修形方法对当前齿面接触区和传动误差进行修正。对修形前后的齿面加载啮合性能和NVH仿真曲线进行对比分析,仿真结果表明:修形后齿轮啮合性能和NVH性能都得到了提升。对修形前后的主减齿轮进行了路试测试实验,实验结果表明:齿面修形后齿轮啸叫问题得到了明显改善。     

基于齿廓修形的齿轮箱行星轮系优化设计

以某船用齿轮箱为研究对象,利用Romax建立了齿轮箱行星轮系模型,通过对齿轮进行修形的优化研究以提高齿轮传动的平稳性及其使用寿命。结合齿轮修形理论,确定了对太阳轮做齿顶渐开线修形、太阳轮及行星轮做鼓形修形、太阳轮做齿端倒坡修形的综合修形方案。不同于传统的经验公式法来确定修形量,文章以传递误差、单位长度载荷分布及闪温为指标得到了修形量对行星轮系进行修形。通过对比分析修形优化前后的齿轮传动性能,修形后行星轮系的可靠性和使用寿命均得到了提高,振动和噪声问题也得到了改善。     

基于ROMAX的斜齿轮齿面修形优化设计

针对建筑用施工升降机减速器输出轴齿轮出现齿面偏载而导致振动噪声过大的现象,以某建筑用施工升降机为研究对象,考虑综合因素对输出轴斜齿轮副偏载现象的影响,通过理论计算确定修形量范围,然后基于ROAMX用全因子法以齿向修形量、螺旋线修形量及齿顶修缘量为设计变量,以齿面接触载荷分布系数和齿根弯曲载荷分布系数为优化目标进行参数优化设计,经计算得到最佳修形量组合结果。对修形后的齿轮进行动力学仿真分析,结果表明：经过修形的齿轮齿面接触载荷和齿根弯曲载荷分布更均匀,齿面最大单位长度载荷降低了58.2%。对修形后的齿轮动力学性能进行评估,结果表明：修形后的齿轮传动误差激励减小了75.5%,箱体表面的加速度响应最大降低了47.8%。     

精密行星减速器优化设计及仿真分析

精密行星减速器具有传动精度高、效率高等优点,其性能的优劣对应用系统整体的性能有重要影响。为提高精密行星减速器的传动性能,以二级精密行星减速器为例,建立二级精密行星减速器三维模型,采用带鼓形的螺旋线的组合修形方式进行优化设计,然后对二级精密行星减速器整体轮系进行齿轮接触特性分析,对比分析了修形前后减速器的接触特性。分析结果表明：采用带鼓形的螺旋线修形方式,能够快速迭代获得最优解,并且降低了减速器的传动误差和因啮合变形产生的齿面接触应力集中。     

基于齿轮传动系统动态特性的剃齿修形研究

通过对齿轮传动动态性能进行仿真研究,以齿轮传动为例,在测得轮齿端面和齿顶的有关数据的基础上,通过B样条曲线对齿轮的齿面进行正弦修形,并利用有限元法对其接触强度进行了分析,得到齿面接触应力的分布规律,通过比较修形齿轮和标准渐开线齿轮实测的振动加速度和噪声,证明了本优化修形设计方法对提高齿轮传动动态性能的效果显著.     

高接触比螺旋锥齿面修形方法及动态特性研究

为抑制高接触比螺旋锥齿轮传动的振动,提出一种新的高阶齿面修形方法。根据高接触比螺旋锥齿轮的啮合特点,提出一种新的修形曲线,采用辅助齿面修形方法生成高阶修形螺旋锥齿轮。在考虑齿变形的情况下,计算了高阶修正弧齿锥齿轮传动的载荷传递误差和啮合冲击,在此基础上建立了降低高接触比螺旋锥齿轮传动的载荷传递误差和啮合冲击的优化模型。仿真结果表明：与二阶修形弧齿锥齿轮相比,高阶齿面修形方法不仅可以有效降低高接触比螺旋锥齿的载荷传递误差、啮合冲击和动态负载系数,而且可以提高其在全速范围内的动态性能。     

轿车圆锥齿轮的数字化修形与制造

针对目前轿车圆锥齿轮冷精锻生产所采用的"电极--齿形凹模--齿轮锻件"方法周期长、成本高,锻件产品质量难于保证及未经修形的圆锥齿轮啮合传动时平稳性差,易产生冲击振动与噪声的缺点,提出通过对齿面的修形即"修鼓"来提高轮齿的抗弯强度与啮合传动的平稳性、减少振动与噪声,通过数字化建模及数字化制造技术,根据所建立的"修形"模型在数控加工中心上采用高速铣削的方法加工出高精度齿形凹模.利用这种高精度具有修形的齿形凹模生产圆锥齿轮锻件,生产周期大为缩短,圆锥齿轮锻件质量与性能显著提高,技术经济效益显著.属于目前国内外圆锥齿轮冷精锻技术的发展前沿,具有重要的推广应用价值.     

基于KISSsoft的电动汽车变速箱齿轮修形优化设计

以某电动汽车变速箱二挡斜齿轮副为研究对象,基于KISSsoft对斜齿轮进行修形优化研究,通过选用合适的修形方案,对修形前、后的齿轮进行接触分析,对比修形前、后的传递误差、闪温、齿面载荷分布,结果证明,采用合适的修形方案能减小齿轮传递误差,降低轮齿在啮合时的瞬时接触温度,避免了齿顶、齿根受载过大以及载荷突变等现象产生,改善了齿轮啮合传动性能,降低了齿轮传动产生的振动和噪音,使传动更加平稳。     

复杂工况下多轴系高速齿轮的修形技术研究

复杂工况下多轴系高速齿轮的啮合特性至关重要，传统的修形方式及修形量计算方法已难以满足齿轮装置高可靠性、高稳定性的要求。以多级压缩机的齿轮转子为研究对象，通过Romax仿真软件，考虑弹性变形、热变形，以单位法向载荷最小为目标，对多轴系高速齿轮的修形进行计算分析，得到了各级齿轮的最优修形曲线。修形后的各级高速齿轮的最大单位法向载荷降低明显，改善了齿轮副啮合的偏载现象，为多轴系高速齿轮的修形计算提供了一种有效的方法。     

基于KISSsoft软件的900kW行星齿轮减速机齿轮修形

齿轮修形是改善齿轮传动性能,提高承载能力的重要途径。使用KISSsoft软件对PBZF系列900 k W行星齿轮减速机的齿轮修形参数进行优化。分析齿轮修形前后齿面载荷及传递误差,结果表明齿轮修形后可以有效改善其传动性能。     

新能源汽车齿轮箱齿轮修形设计及效率分析

齿轮箱作为新能源汽车驱动系统的关键部件之一,如何提高其均载特性、改善NVH性能,成为新能源汽车关注的焦点问题之一。综合考虑齿轮、轴系的弹性变形以及齿轮制造、安装误差等因素,计算齿轮修形参数。建立齿轮箱仿真模型,分析修形前后齿轮接触应力、传递误差以及传动效率的变化规律;制作齿轮箱样机,进行传动效率测试,并与仿真结果进行对比,验证齿轮修形的可靠性。结果表明：修形后的齿轮齿面接触应力显著减小,齿面载荷分布均匀,传递误差峰峰值大幅降低;效率测试结果与仿真结果基本吻合。     

传动比波动幅度约束下的摆线轮齿廓修形量优化

摆线轮齿廓修形对摆线针轮传动机构的承载能力和运行平稳性有重要影响。为获取最优的修形策略和修形量，提出了一种以最小化传动比波动幅度为优化目标、基于内点法的摆线轮齿廓等距-移距复合修形量的优化方法。以单级摆线针轮减速器为例，建立考虑修形后的摆线轮受力平衡方程，以及摆线轮针齿的轮齿接触方程，并通过优化流程将力平衡方程和轮齿接触方程耦合集成，从而实现对3种等距-移距修形组合策略下的修形量进行优化计算，发现正等距加正移距组合修形下的最优修形量可将传动比波动幅度降低40%,最大针齿接触力降低17%,实现更平稳的传动和更好的承载性能，也有利于提高减速器传动精度和寿命。     

一种新的修形策略的动态分析

线外啮合,特别是齿顶尖角接触,会引起齿轮的啮合冲击。因此,先前的研究常采用齿廓修形来避免齿顶尖角接触,但是线外啮合可能依然存在。为了进一步减小线外啮合带来的啮合冲击,提出了一种新的修形策略:首先,在理论啮入点或者理论啮出点,沿配对齿的齿廓切线方向去除另外一个轮齿的齿顶部分;然后用一段角域中的正弦曲线将被切形成的直线与原齿廓曲线光滑连接起来。并用6自由度的直齿轮动力学模型仿真计算了修形前后的动态啮合力,仿真结果显示:由线外啮合造成的啮合冲击较线性修形进一步减小了。因此,为了进一步减小啮合冲击,提出了一种计算修形量和构造修形曲线的行之有效的方法。     

一种新的修形策略的动态分析（英文）

线外啮合,特别是齿顶尖角接触,会引起齿轮的啮合冲击。因此,先前的研究常采用齿廓修形来避免齿顶尖角接触,但是线外啮合可能依然存在。为了进一步减小线外啮合带来的啮合冲击,提出了一种新的修形策略:首先,在理论啮入点或者理论啮出点,沿配对齿的齿廓切线方向去除另外一个轮齿的齿顶部分;然后用一段角域中的正弦曲线将被切形成的直线与原齿廓曲线光滑连接起来。并用6自由度的直齿轮动力学模型仿真计算了修形前后的动态啮合力,仿真结果显示:由线外啮合造成的啮合冲击较线性修形进一步减小了。因此,为了进一步减小啮合冲击,提出了一种计算修形量和构造修形曲线的行之有效的方法。     

外啮合珩齿珩轮修形新方法

外啮合珩齿是硬齿面齿轮加工的重要方法，本文分析了用齿轮式的金刚石修整滚轮对外珩磨轮进行修形的机理，并用自制的金刚石修形轮在Y4632A外啮合珩齿机上进行了修形及加工试验。     

动力刀座动力学建模与分析

新型高速动力刀座的几个主要要求是刚性、振动、噪声、冲击以及寿命。设计时既要保证足够大的主轴刚度,又要尽量降低轴承预紧力以降低噪声振动和温升(NVH),这样才能保证产品有足够的使用寿命。为了解决这些问题,常常使用齿面、齿向修形的方法。使用Romax-disigner软件,对修形后的直齿轮副进行传动误差分析,并对系统进行相关的模态分析,预测由于齿轮传动误差引起的系统振动。     

渐开线蜗轮的精确建模与修形

为了适应单件、小批量生产模式,文章提出了一种新的渐开线蜗轮修形建模技术。根据微分几何与齿轮啮合原理依次推导得出蜗杆齿面方程、蜗轮副啮合方程,进而得出蜗轮齿面方程。将蜗轮齿面方程计算出的齿面点云沿齿面法向偏移,得出修形后的齿面。对蜗杆与修形蜗轮的动态啮合进行有限元分析,得出接触区与传动误差。分析结果表明,文中的修形建模方法精度高、啮合性能良好、调整方便。这种修形建模方法还可以用于其它类型的圆柱蜗轮副。     

大型行星轮系功率分流分析与疲劳可靠性研究

行星轮间的功率分流行为使得行星机构具有较高的能量传输密度，但偏载会导致行星机构的功率无法按照理想状态分配，增大齿轮间的啮合力，影响整个系统的使用寿命和可靠性。基于某型号重型直升机行星减速器的结构特征，构建大型行星轮系的有限元仿真模型，对行星传动系统进行准静态力学和运动学分析，获得系统中各类齿轮的危险应力历程，为可靠性分析模型提供载荷输入变量，以弯曲疲劳试验获得的齿轮强度数据作为可靠性分析模型的强度输入变量。使用统计学最小样本量的概念进行齿轮和轮齿寿命转换，建立行星齿轮系统可靠性分析模型，完成行星系统不同状态下疲劳可靠度的数学映射。偏载状态下，行星齿轮系统可靠度为92.32%,证明偏载会影响系统疲劳可靠性，降低齿轮的有效使用寿命。