弧齿锥齿轮固有振动特性分析

弧齿锥齿轮主要用于高速、重载的场合,有可能在额定转速内发生强烈的共振,振动应力急剧增大,致使齿轮过早引起疲劳破坏.运用APDL语言自主开发的弧齿锥齿轮建模程序建立了包含齿轮完整结构的有限元模型,计算了不同腹板厚度下的五个弧齿锥齿轮的固有特性,归纳了几种基本齿轮低阶振型种类.结果表明随腹板厚度的增加弧齿锥齿轮的固有频率有所增大,对变形和振动应力的影响效果则与振型有关.     

航空弧齿锥齿轮硬齿面刮削工艺研究

从解决当前生产问题出发,通过大量的生产试验,实现了在国产弧齿铣齿机上对航空弧齿锥齿轮硬齿面的刮削加工,并经全寿命台架考核,工作正常。为中等模数（ｍ ｎ ＜ ７ｍ ｍ ）弧齿锥齿轮硬齿面刮削及运用提供了资料、开辟了新的途径。     

弧齿锥齿轮齿面接触应力分析

弧齿锥齿轮工作时齿面接触应力的大小直接影响其使用寿命和安全。利用CATIA的逆向工程技术建立齿轮的三维模型,利用CATIA和ABAQUS的无缝连接接口,将齿轮的三维模型导入有限元软件ABAQUS中。在ABAQUS环境下,给定齿轮的材料和设定齿轮的工况对齿轮接触应力分析,得到齿轮最危险部位的应力应变。     

考虑可靠度约束的弧齿锥齿轮参数优化

在弧齿锥齿轮传动普通优化的基础上，将锥齿轮的强度应力作为随机变量处理，建立了弧齿锥齿轮传动的优化设计数学模型，并对实例进行了计算。最后将计算结果应用于弧齿锥齿轮传动的设计中，取得了较好的效果，验证了本方法的正确可行性。     

弧齿锥齿轮传动系统的非线性振动特性研究

基于集中参数法建立了弧齿锥齿轮的多自由度弯-扭-轴-摆耦合振动三维空间十二自由度动力学模型。模型中考虑了传动轴和轴承的弹性变形以及齿轮的啮合刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。在忽略扭摆振动的基础上，系统等效处理为八自由度模型，通过引入状态变量并用五阶变步长自适应Runge—Kutta数值积分方法直接求解该多自由度模型，得到系统的动态响应。随激励频率60h的改变，系统将出现单周期简谐、多周期次谐、拟周期和混沌响应，且发现各周期响应的过渡是通过拟周期的分叉实现的。     

降低弧齿锥齿轮风阻损失仿真

齿轮的风阻损失是齿轮传动机械损失的重要组成部分,而降低弧齿锥齿轮的风阻损失可以提高航空发动机的燃油经济性,很有意义。对弧齿锥齿轮的风阻损失进行仿真分析,研究了4种不同结构导流板对风阻损失的影响,同时考虑了导流板与齿轮间距离以及轮齿线速度的影响,并以某航空发动机中央传动弧齿锥齿轮为例,对导流板的工程应用进行了初步评估。结果表明,应用合适结构的导流板可以有效降低风阻损失约75%。当导流板结构不合适时可能增加风阻损失约25%。导流板与齿轮间距离越小,对风阻损失的影响越大。当轮齿线速度不同时,导流板对风阻损失的影响具有相同的趋势。     

弧齿锥齿轮弯曲应力计算

提出了一种计算弧齿锥齿轮弯曲应力过程的应力影响矩阵方法。此方法应用应力叠加原理,将二次插值得到的接触迹线应力影响矩阵与载荷分布矩阵相乘,建立齿根弯曲应力影响矩阵,从而得到随载荷过程而变化的齿根过渡曲面上的弯曲应力过程。只需一次有限元计算,便可获得整个啮合周期的齿根过渡曲面上弯曲应力分布变化过程。该方法计算精确且极大地简化了计算过程。     

支承刚度对弧齿锥齿轮振动性能影响的实验研究

实验研究了航空弧齿锥齿轮传动中支承刚度对弧齿锥齿轮传动振动性能影响的规律。在齿轮实验台上实测了不同支承刚度及不同转速下弧齿锥齿轮传动系统的振动加速度、位移及噪声等,将实验结果进行了对比分析,结果表明,主动轮在ｎ＜０．６５ｎｃｌ转速下采用前弹后刚的支承方式为好,在０．６５ｎｃｌ＜ｎ＜０．８５ｎｃｌ转速下采用前刚后弹的支承方式,振动性能最优。实验结果为航空弧齿锥齿轮支承方式的设计提供了依据。     

弧齿锥齿轮接触特性的概率分析

弧齿锥齿轮齿面接触特性受到传动系统中许多随机因素的影响,概率分析可对齿面接触中的随机特性进行量化描述。本文针对某航空发动机弧齿锥齿轮传动系统,将传递功率、转速、转子不平衡量及支承刚度等作为基本随机变量,通过对系统进行动态概率计算,获得了齿轮安装基点变形的统计规律。将概率分析引入齿面接触分析技术中,研究了在齿轮安装基点随机变化过程中齿面接触域和传动误差的概率特性,计算了齿面稳定接触的可靠性。     

弧齿锥齿轮的加工仿真研究

通过分析弧齿锥齿轮的加工原理,建立其仿真的数学模型,实现了齿轮加工时的动态仿真     

螺旋锥齿轮技术的研究现状

从设计与啮合理论、加工制造技术、动力学、齿面精度控制技术等方面综述了国内外螺旋锥齿轮技术的研究进展情况,并对今后的研究作了展望。     

螺旋锥齿轮动力学研究方法及进展

论述了螺旋锥齿轮动力学研究的三种主要方法，即加载接触分析（LTCA）、解多维非线性方程组的方法，以及加载接触分析与周向振动模型结合的仿真分析方法。介绍了这些方法的优缺点，并提出了研究螺旋锥齿轮动力学的若干关键技术。阐述了实际设计制造工程中螺旋锥齿轮动力学研究的任务。     

弧齿锥齿轮数控加工主动控制方法研究

以弧齿锥齿轮数控加工原理为基础,阐述了齿面啮合需要满足的一阶接触条件和二阶接触条件,建立了以工件齿轮转角为参数,表示铣齿刀盘中心运动与工件齿轮旋转运动关系的切齿加工运动函数。将该运动函数运用于自主开发研制的弧齿锥齿轮数控铣齿机中,实现了对弧齿锥齿轮数控铣齿加工的主动控制。最后通过实例验证了这种控制方法的可行性和有效性。     

弧齿锥齿轮机床调整误差分析与补偿方法的研究

评述了弧齿锥齿轮机床调整误差的分析方法,建立了机床调整误差补偿的数学模型。通过算例分析结果表明,建立的数学模型合理,具有较好的理论和实用价值。     

齿距误差对弧齿锥齿轮齿间载荷分配和强度的影响

采用齿轮啮合仿真和承载啮合仿真技术，研究了重合度达到2.0的弧齿锥齿轮的齿距误差对啮合性能的影响，针对航空弧齿锥齿轮允许的齿距误差，研究了误差量值对齿轮实际重合度，传动误差、齿间载荷分配和弯曲强度的影响。结果表明，相对齿距误差将降低齿轮的实际重合度，使单齿承受的载荷量增加，边缘接触加剧，弯曲强度不过，在容许范围内的齿距误差将不会严重影响重合度达到2.0的齿轮传动的性能。     

电化学光整加工在螺旋锥齿轮中的应用研究

针对螺旋锥齿轮加工质量的现状,提出了面向螺旋锥齿轮机械式铣齿机的螺旋锥齿轮电化学光整加工工艺方法。通过分析成功应用的典型电化学光整工艺方法,解决了螺旋锥齿轮电化学光整加工实施中获得稳定、均匀极间电流场及电解液流场所涉及的阴极运动模式及阴极几何结构;同时,实验验证了该工艺方法的可行性。实验结果表明:在实验研究的条件下,在Gleason№16型万能铣齿机的一个精加工铣削周期内,螺旋锥齿轮齿面的表面粗糙度可达Ra0.1μm的水平,其加工精度可由DIN10级提高到DIN7级。     

弧齿锥齿轮实体造型数学模型及其实现

确定了求取弧齿锥齿轮的齿面边界、齿面信息点，以及根锥和面锥上的点的合理算法，并根据齿面四条边界信息点构造三维齿面模型。针对弧齿锥齿轮三维模型的特点，利用该算法，在VC＋＋和OpenGL图形开发环境下，提出了运用NURBS进行曲面逼近从而实现轮齿实体模拟的方法，并通过实例对CA—10B汽车后桥弧齿锥齿轮副进行了实体模拟。     

螺旋伞齿轮磨削残余应力分布规律及仿真分析

螺旋伞齿轮作为重型车辆传动系统的关键零部件,其表面完整性对整车机动性和可靠性起着关键作用。磨削作为齿轮最后一步加工工序,磨削过程产生的残余应力将直接影响齿轮疲劳性能。若残余应力控制不当,将导致齿轮在使用过程中过早发生疲劳失效,产生齿面疲劳点蚀和根部疲劳断裂等问题。针对重型车辆螺旋伞齿轮设计磨削试验,研究不同磨削参数下螺旋伞齿轮残余应力的分布规律;结合磨削前后齿轮残余应力的状态,获得实际磨削过程残余应力;基于力热耦合有限元仿真法计算螺旋伞齿轮磨削残余应力。研究结果表明：齿轮凸面平行磨削方向残余压应力最小,磨削过程使齿面产生拉应力而亚表层产生压应力,力热耦合有限元仿真法能有效用于螺旋伞齿轮磨削残余应力的预测和分析。     

弧齿锥齿轮的接触特性研究

根据弧齿锥齿轮的加工原理，建立了弧齿锥齿轮的切齿共轭方程，在考虑误差和支承刚性的条件下，对锥齿轮的接触特性进行了研究，并分析计算了误差及支承刚性对齿轮副的接触印痕和运动曲线的影响。