高速动车组齿轮箱齿轮修形方法研究

齿轮箱作为高速列车驱动系统的关键零部件,是能量转换与传递的核心单元,其传动性能直接关乎列车运行的安全性与可靠性.为研究适合于高速动车组齿轮箱的齿轮修形方法,改善高速动车组齿轮驱动系统的传动性能.采用依托动力学Romax Wind软件进行仿真,结果表明齿廓修形配合齿向修形的方式基本适用于高速动车组齿轮修形,修形后齿轮的传动误差值减少了69.8％,并且齿轮承载能力也大大提高.这里研究的修形方法能为高速动车组齿轮箱的齿轮修形提供参考依据.     

基于KISSsoft的航空减速器斜齿轮修形设计分析

以某航空减速器齿轮副为研究对象,采用KISSsoft软件,对齿轮进行修形研究。通过选用合适的修形方法对修形前、后的齿轮进行了啮合性能及接触研究,主要对轮齿强度、传动误差、齿面载荷分布、滑动率展开对比。结果证明,对斜齿轮进行适当地修形可提高轮齿承载能力,改善齿轮啮合性能,减少了齿顶、齿根受载过大及载荷突变等问题的产生,从而提高了啮合质量。最后通过与实际齿轮接触印痕对比分析证明了KISSsoft的分析结果有效可靠。     

齿轮修形的优化设计与试验研究

通过对齿轮传动动态性能进行仿真研究,以一对直齿圆柱齿轮传动为例,研究了直线修形、抛物线修形和正弦修形,并优化设计了该齿轮传动取优动态性能时的齿廓修形曲线。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突出效用。     

基于KISSsoft的行星齿轮修形优化设计

本文以轨交行星齿轮箱为研究对象,利用KISSsoft软件对齿轮修形做优化设计,通过软件模拟三种不同修形方案分别对齿轮啮合传动的影响,包括接触应力、传动效率、热量产生等,最终得出最为优化的修形方案。     

汽车传动齿轮修形优化分析

分析了齿廓误差和齿向误差对齿轮振动噪声的影响,以及齿廓修形和齿向修形的理论方法.以汽车变速箱中一对斜齿轮为研究对象,利用KISSsoft齿轮专业软件,通过设置基本参数,模拟真实工况条件,确定修形优化方案,对齿轮进行传递误差分析》齿面接触力分析》齿面接触温度分析等,研究了鼓形量对齿面法向接触力的影响,不同齿廓修形曲线对传...     

人字齿轮修形敏感性分析

为了提高人字齿轮修形结果的适用性,需要对齿轮齿面修形参数进行敏感性分析。利用Romax软件,采用遗传算法对齿轮进行齿廓最优修形、鼓形最优修形及拓扑最优修形,并将修形变动量叠加到最优修形上;然后,考虑中心距安装误差,分别对小齿轮进行了承载传动误差幅值、接触应力最大值分析;最后,进行了修形参数的变动对传动误差和接触应力的敏感性分析。结果表明,承载传动误差幅值对齿廓修形参数敏感,而对鼓形修形参数不敏感;齿廓最优修形后,承载传动误差对中心距安装误差不敏感,而鼓形修形反之;承载传动误差幅值对拓扑修形参数的敏感性介于齿廓、鼓形修形之间,当齿廓修形量远大于鼓形修形量时,承载传动误差幅值对中心距安装误差不敏感。     

正交弧线齿面齿轮修形研究及顶尖分析

以弧线齿圆柱齿轮作为假想刀具,用包络法展成正交弧线齿面齿轮。根据微分几何计算和齿轮啮合原理,推导了弧线齿圆柱齿轮及面齿轮的齿面方程。再基于Matlab平台建立工作齿面及过渡曲面的数学模型,通过改变弧齿圆柱齿轮轮齿的凹齿面半径对面齿轮进行修形,对比分析修形前后面齿轮齿厚和齿宽的变化情况以及对接触迹线的影响。最后,通过导出修形前后面齿轮的齿面点集,在CATIA零件设计中进行实体建模。得出结论,增大弧齿圆柱齿轮凹侧齿线半径会增大面齿轮的外径,同时,面齿轮的齿顶变尖现象会发生变化,即面齿轮外径处的齿厚逐渐增大,接触迹线基本不发生变化。为后续研究面齿轮的偏载特性奠定了基础。     

基于ROMAX的齿轮修形优化设计与试验研究

以拖拉机变速箱传动系统为研究对象,以ROMAX为平台,对不同工况下传动轴的变形量和齿轮的位错量进行了分析。对修形之后的齿轮的传递误差曲线和啮合特性进行了研究,确定最佳修形量,分析了齿轮产生振动和噪声的机理和影响因素。进行了修形斜齿轮的台架试验,分析未修形齿轮与修形齿轮的振动特性,验证齿轮修形效果的正确性。     

直齿轮减振修形优化设计

为了提高齿轮副实际齿面啮合性能,设计齿廓修形曲面,与理论齿面叠加构造了直齿轮实际修形齿面,结合TCA、LTCA技术,建立考虑啮入冲击、刚度激励的直齿轮弯扭耦合的多齿对振动模型,以传动误差幅值、啮合冲击、啮合线向相对加速度均方根最小进行多目标优化,设计了最佳修形齿面。研究表明:无修形齿轮的传动误差幅值随载荷增加而增大,修形后随载荷增加重合度逐渐增大,幅值会产生波动,然后保持稳定,修形后直齿轮啮入啮出端载荷明显降低,因此啮合冲击降低;该方法确定的齿轮修形参数精确、有效,能大幅度减小齿轮的振动。     

非正交修形斜齿面齿轮传动接触应力计算研究

非正交修形斜齿面齿轮是一种具有普适性的交叉轴齿轮传动方式,目前还没有接触应力解析计算公式,只能依靠有限元软件进行接触应力计算。给出了其接触应力计算方法和相应的计算公式。首先,基于曲面啮合传动原理,推导了非正交修形斜齿面齿轮齿面方程;其次,建立含安装误差的接触分析坐标系,由齿面接触分析原理得到接触点及其曲率计算方程;最后,按赫兹接触理论推导出一般形式的接触应力解析计算公式,该接触应力计算公式可以计算正交与非正交、修形与非修形、直齿与斜齿等各种不同形式的面齿轮传动接触应力,通过编制程序快速计算出相应的接触应力。以某一设计参数的面齿轮副为例,应用提出的接触应力计算方法计算出接触应力,同时利用Abaqus有限元软件进行齿面接触应力计算,提取有限元计算的面齿轮齿面接触应力值,与解析计算公式的结果进行对比,两者误差为5. 23%左右。对比结果表明,给出的非正交修形斜齿面齿轮齿面接触应力计算方法与计算公式正确可行。     

斜齿轮的齿廓修形的实验研究

本文以一对斜齿轮传动为对象,设计了这对齿轮在传动误差幅值最小时的齿廓修形曲线。作者进一步在齿轮实验台上,实际测量了该对齿轮在修形和未修形时的传动误差波形,与计算波形作了对比,并测量了该对齿轮在实际工况下的相对扭振加速度,证明了齿廓修形方法在齿轮系统减振设计中的突出效用。     

齿轮式金刚石修形滚轮在珩齿加工中的应用

分析了齿轮式金刚石修形滚轮对珩磨轮的修形机理。用自制金刚石修形滚轮在内、外啮合珩齿机上进行了修形及珩齿加工试验 ,结果证明其修形精度完全可满足珩齿加工要求     

机车牵引齿轮修形技术及啮合性能研究

全面考虑箱体、轴承、轴的变形及装配间隙等影响因素,采用有限元法对机车牵引齿轮接触状态、载荷分布趋势进行分析。依据啮合过程中出现的偏载现象,采用遗传算法优化获得最佳齿向圆弧修形曲线;再通过对修形前、后机车齿轮正、反转两种啮合状态的对比分析,得知修形后轮齿齿宽方向上载荷分布更加均匀,偏载造成的应力集中现象得到明显改善,接触应力、弯曲应力最大值均减小,优化得到的修形曲线效果较好。     

含误差的直齿轮的齿廓修形

依据齿轮传动载荷与轮齿变形的关系,推导出定载荷条件下,修形直齿轮静态传动误差与齿对综合修形参数的关系表达式。提出含制造误差修形齿轮修形参数的确定原则:理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉,理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的变化。给出了合制造误差修形直齿轮修形参数的计算公式,阐述了相应的确定方法。系统动态响应计算表明该方法所获得的修形齿轮具有良好的减振效果。     

基于KISSsoft动车组传动齿轮修形优化设计

以某高速动车组传动齿轮系统为例,用齿轮设计软件KISSsoft计算了传动过程中齿轮支撑轴的变形。通过修形补偿轴系变形对齿轮副啮合性能的影响,比较了修形前后齿轮副啮合的接触斑点、齿面线载荷分布以及传递误差,以确保动车组齿轮传动系统能够更加平稳可靠的工作。所进行的研究工作对动车组齿轮副设计有重要的参考价值。     

齿轮修形及其实现方法研究

介绍了齿轮齿形修形和齿向修形两种修形方法及修形齿轮的加工方法。齿形修形利用一对啮合齿的综合刚度来确定最大修形量,并在求出修形长度之后确定修形曲线方程;齿向修形同时考虑接触变形和歪斜度等因素来确定鼓形齿的最大鼓形量,并根据有效接触齿宽求出最大鼓形量的中心距。由有限元接触分析,验证了修形齿轮可以减小啮合应力集中,使齿轮传动更平稳。     

齿轮螺旋线修形优化研究

齿轮传动由于受制造和安装误差、齿轮弹性和热变形等因素的影响,在啮合过程中不可避免地会产生振动、冲击和偏载,从而造成齿轮效率和寿命偏低的问题。针对该问题,运用虚拟仿真验证手段,以典型外啮合直齿圆柱齿轮为研究对象开展螺旋线修形优化。结果显示,优化后齿轮表面应力分布均载程度提高78.31%,传动误差降低41%,螺旋线载荷分布系数降幅达到39.3%,接近于1。可见,螺旋线修形能够显著改善因各种因素综合引起的螺旋线偏差,改善传动状态,提高啮合质量。     

直齿轮齿廓修形的实验研究

对3种不同齿廓修形参数的渐开线直齿轮进行了振动和噪声的传动实验研究。实验结果表明，按下述原则设计的修形直齿轮具有较好的减振降噪效果：不计误差的理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉，理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的幅值变化。     

基于KISSsoft的齿轮修形优化设计

以风电齿轮箱高速级齿轮传动为研究对象,利用KISSsoft软件进行齿轮修形优化设计。通过对比高速级齿轮原有单一目标齿轮修形设计及多目标修形优化两种状态下的计算结果,得出以提高齿面接触、齿根弯曲强度和齿面抗胶合能力,减小传递误差及改善齿面载荷分布的多目标修形设计可以有效地提高齿轮强度,改善啮合质量,降低齿轮传动振动和噪声。     

误差和载荷耦合作用下蜗杆传动的啮合控制

在考虑误差与载荷对蜗杆传动接触区域影响的基础上，提出了蜗杆齿面沿齿高方向的修形策略以控制其接触区域。同时，通过预设定的误差曲线对蜗杆齿面沿螺旋线方向修形以降低因误差和载荷变形所引入的传动比误差。弹性接触分析和传动比分析结果表明，蜗杆齿面沿两个方向同时修形能够实现蜗杆传动的啮合控制。