高速透平单斜齿轮弹热变形及其修形研究

针对高速透平单斜齿轮传动在啮合过程中产生的啮入冲击大、齿向偏载明显的问题,对造成上述现象的单斜齿轮弹性变形和热变形进行了研究,提出了适合高速透平单斜齿轮的修形措施。对齿廓修形中的齿顶修形高度通过二种不同的计算方法进行了比较,确定了比较合适的齿顶修形高度计算方法;对计算齿顶修形量时要考虑的基节偏差,齿形误差等作了量化处理;从而确定了高速透平单斜齿轮的齿廓修形和齿向修形方法;应用该方法对一台高速齿轮箱产品的单斜齿轮实施了修形,并与同等线速度未修形的高速齿轮箱进行了空负荷试车数据对比。研究结果表明,修形齿轮箱的噪声下降了3 d B(A)~4 d B(A),振动降低了2μm~3μm;可见通过修形能有效地改善轮齿的啮合性能,降低振动和噪声。     

高速齿轮热变形修形的试验研究

高速齿轮在运转时沿齿宽方向和半径方向都会产生不均匀的温度场,并由此引起不均匀的热变形。为了确保有一个均匀的载荷分布,必须进行适当的齿向修形。本文介绍全尺寸全速高速齿轮试验台、高速齿轮温度测试技术、高速齿轮热变形齿向修形试验以及运用了热变形修形技术的齿轮箱实例。此外,本文还提供了一种确定高速齿轮热变形齿向修形量的计算方法。     

基于齿轮系统啮合错位量的修形优化分析

综合考虑齿轮箱、轴系的支撑变形及齿轮传动热变形,计算得到齿轮啮合错位量.利用有限元软件对齿轮箱进行受力分析,同时对齿轮副进行承载接触分析,通过力学原理及有限元节点法计算齿轮轴节点位移;计算齿廓接触线热变形量,并通过有限元热弹耦合作用,分析热变形对齿轮齿面接触位移变化的影响;对齿轮进行修形优化并对比了其实验结果.结果表明...     

基于齿面网格节点变形量的齿廓修形计算方法

针对重载齿轮修形计算问题,提出了按照齿顶、齿面在载荷作用下的变形量进行修形的方法,以有限元动力学计算结果为依据,提取轮齿相关节点的位移,处理得到其弹性变形,作为齿轮最大修形量进行修形;编制了计算程序,实现了齿轮修形轮廓线的自动计算;某风电齿轮箱三级齿轮经该方法修形后,齿轮最大应力减小约20%,延长了齿轮寿命,提高了齿轮可靠性。     

渐开线高速齿轮的齿高修形(一)

本文阐述了直齿,斜齿两类不全相同的齿高修形原理及修形方法.给出了最大修形量计算,修形区计算方法及修形曲线,修形量的分配,修形公差的确定和常用的几种齿高修形图.文中列出了我国大型化肥厂用几种齿轮箱齿高修形实例.附录又介绍了国外十四种齿高修形制度或计算方法以作参考.     

翻板机主减速器齿轮修形

对齿轮副进行齿廓修形和齿向修形,可以减小由轮齿受载变形和制造误差引起的啮合冲击,从而提高齿轮的啮合性能和承载能力.给出了翻板机主减速器的主要参数,对一级齿轮副进行了齿廓弹性变形和齿向弹性变形计算,确定了齿廓和齿向修形量.减速器现场检测结果,验证了齿轮修形的良好效果.     

基于Workbench的齿向修形研究

基于齿向修形原理,介绍了各种齿向修形的方法及最大鼓形量的确定方法;选取某企业某一变速箱的倒档齿轮作为研究对象,用平行度误差模拟齿轮啮合的初始歪斜度,建立节点啮合位置的齿轮有限元模型,对比数值计算和有限元分析的结果,获得齿向上的修形参数。研究结果表明齿向修形可以改善装配误差及轮齿变形造成的应力集中现象,有利于噪音的降低。     

基于有限元法的齿端修形设计及影响因素分析

以某增速传动齿轮副为研究对象,运用三维接触有限元法计算分析了啮合过程中轮齿沿齿向的弯曲变形和接触应力分布,并与经典计算方法比较验证了有限元结果的合理、可信。针对轮齿变形引起的接触应力齿端偏载现象,结合啮合过程齿面偏差提出了齿端修形设计和计算方法,修形后齿轮接触应力分布得到改善,表明该方法的合理性。计算分析了法向力、齿宽、分度圆直径、支撑跨度等因素对齿端修形量的影响规律,结果表明每个参数对修形量都有影响,其中法向力和齿轮宽径比影响程度较大。     

风电齿轮箱齿轮修形设计及研究

通过研究分析轴齿轮的变形,从而确定轴齿轮的螺旋线修形;通过齿轮动力学数学建模为传动误差提供理论基础。对某2 MW风电齿轮箱输出齿轮副齿轮进行齿轮修形设计;利用KISSsoft软件对齿轮副进行齿廓修形,根据MASTA软件对某2 MW风电齿轮箱进行建模,根据输出轴齿轮变形及相关公式设计输出齿轮轴齿轮的螺旋线修形;根据风电齿轮箱仿真分析比较修形前后齿轮齿面载荷分布、传动误差各项性能指标。根据某2 MW风电齿轮箱的试验研究分析各个工况下输出端振动速度的情况以及齿轮啮合情况,分析确定修形的合理性。     

开式齿轮齿形误差数据特点分析

在某风电偏航齿轮箱开式齿轮成型磨齿加工过程中,发现由于齿向修形引起在不同的齿宽位置其渐开线齿形误差曲线呈现有规律变化,针对这一特点,文中从实际测量与理论计算两个方面揭示了其变化规律。     

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。     

齿轮综合修形方法的研究

在齿轮副传动过程中,弹性变形和安装误差是造成传动误差的主要来源,通过分析齿廓修形和齿向修形的不足,提出了一种新型的修形方法——综合修形,来提高齿轮副传动平稳性与承载能力;根据轮齿啮合弹性变形的规律确定了综合修形的相关参数,并推导出其计算公式.最后用有限元方法验证了综合修形可以明显改善齿轮副的齿面受力状态.     

基于热-结构耦合的圆柱齿轮副修形分析

为研究修形对齿轮副本体温度和齿面压力分布状态的影响,以渐开线直齿圆柱齿轮副为研究对象,基于齿轮箱喷油润滑热流耦合仿真,计算了齿面对流换热系数,综合有限元加载接触分析及齿面摩擦生热理论求得齿面热流密度,计算了齿轮副本体温度分布状况;进而建立热-结构耦合分析模型,计算了齿轮修形量,对比分析了修形前后齿轮副齿面压力、热流密度和本体温度分布状况。结果表明,修形后齿面压力分布状况改善,消除了轮齿啮合过程中载荷突变现象,啮入和啮出区域热流密度大幅度减小,齿轮副摩擦损失和温升减小,本体温度降低。     

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.     

压裂泵组合式人字齿结构轮齿修形研究

组合式人字齿轮的变形及误差会降低齿轮传动啮合性能,针对这一问题,以某型号压裂泵动力传动系统组合式人字齿轮副为例,对组合式人字齿的传动啮合特性进行了理论强度计算、误差分析、仿真修形及实验研究。首先,分析了该齿轮副的结构形式,计算了该传动系统人字齿轮副的接触及弯曲疲劳强度,并分析了影响齿轮接触及弯曲疲劳强度的因素;然后,对该齿轮结构的误差形式及补偿措施进行了分析讨论,并对齿轮轴的变形及齿部修形特性进行了理论分析;最后,基于KISS soft软件计算出了齿廓的修形量,通过对比不同修形量对齿轮副的传动误差、接触应力及啮合斑点的影响,得出了最优的修形参量,并进行了实验验证。研究结果表明：轮齿修形补偿了变形及误差对齿轮传动特性的影响,同时其传动误差峰值降低了38%,齿面线载荷降低了41.3%,齿面接触区沿齿向分布均匀化,传动啮合性能得到了较大的改善。     

斜齿轮成形磨削齿向修形齿面模型构造与误差评价

砂轮磨削带齿向修形的斜齿轮时,砂轮与齿轮之间的接触线时刻发生变化,其附加运动会使齿向一面产生“修形扭曲”,为此,提出一种高精度建立齿向修形齿面的方法。根据齿向修形原理,推导出成形磨齿的实际接触线方程;通过改变中心距的值,沿齿向得到多组接触线,使用NURBS曲面拟合,得到齿向修形齿面;对影响齿面精度的主要因素齿廓偏差和螺旋线偏差进行分析并提出误差评价模型。以鼓形修形斜齿轮为例,介绍齿向修形齿面构造全过程。磨齿实验验证了模型的准确性以及齿向修形齿面构造的高精度性。     

基于热-流-固耦合的齿轮齿廓修形研究

为研究齿廓修形对齿轮箱系统内部流场、温度场与应力场的影响,应用Pro/E对修形前后的齿轮箱系统进行精确建模;利用重叠网格法对齿轮箱系统进行流场计算,将稳定后的结果传递给齿轮固体边界进行温度场与应力场的求解,即对齿轮箱油浴润滑进行热-流-固耦合数值模拟计算;对比分析了不同修形工况下齿轮副端部润滑体积分数、箱体内部压强方差、齿轮固体本体温度与应力分布情况。研究结果表明,当选取b=1,即直线修形时,对齿轮温度场及应力场改善不大,修形效果不明显;选取b=2时,修形效果次之;选取b=1. 22时,修形效果最优,但无论采用何种修形曲线,均能明显改善齿轮齿根应力集中现象。     

高速齿轮齿部修形技术研究

分析了高速齿轮传动的特点和齿部修形原因,进一步研究了直,斜齿高速齿轮齿部（齿形与齿向）修形的设计原则与计算修形量的经验公式。经生产实践验证,齿部修形有利于解决高速齿轮传动的振动和噪声问题,研究结论具有普遍的指导意义。     

双动力驱动齿轮箱齿轮修形优化设计研究

以某型双动力驱动齿轮箱为研究对象,通过静力学仿真,分析了动力源A输入端齿轮副的传动误差及齿面载荷;根据齿轮副修形方法,利用Romax软件,开展了修形参数对传动误差、齿面载荷的影响规律研究;以此为基础,通过遗传算法,开展了齿廓修形与螺旋线修形相结合的齿轮综合修形优化设计,并对修形前后的齿轮副进行了对比分析。结果表明,修形后齿轮传动误差明显减小,且齿面载荷分布更加均匀。     

基于Romax的功率分流齿轮箱齿轮修形仿真分析

齿轮箱的可靠性和寿命对风力发电机组的平稳运行起着至关重要的作用,齿轮修形能有效地减小齿轮箱振动、降低噪音以及延长使用寿命.本文以5 MW功率分流风电齿轮箱为研究对象,简要介绍了齿轮修形理论以及功率分流式风电齿轮箱的基本结构;利用Romax软件建立了5 MW功率分流齿轮箱模型,利用载荷谱对齿轮箱进行静力学仿真分析,根据齿轮载荷分布、传动误差等参数,对一、二级的齿轮进行齿廓和齿向修形,实现功率分流式风电齿轮箱齿轮间的均载特性,减小齿轮传动误差.