基于小波降噪的共振解调技术在齿轮箱故障诊断中的应用

提出一种运用基于小波降噪的共振解调技术对齿轮齿面接触故障进行诊断的方法。该方法利用小波降噪算法对传感器采集的混合信号进行降噪;采用共振解调技术对降噪后的故障源信号进行频谱分析,成功地提取了齿轮齿面直接接触的故障特征。     

螺旋锥齿轮副的降噪设计探讨

汽车驱动桥主减速器弧齿和准双同面螺旋锥齿轮副的降噪优化设计,是目前桥齿轮市场对我们提出而又必须立即解决的实际问题。采用细高齿 制设计思想,控制齿数和、模数、压力角、螺旋角、齿面宽、齿高系数等影响齿轮副啮合接触比（重合度或重叠系数）的主要性能指标,同时综合考虑影响强度设计和工艺性能参数的其它齿形设计参数的合理匹配,实践证明降噪效果明显。     

螺旋齿轮传动精确的齿面接触强度校核与设计计算方法

在分析螺旋齿轮传动运动的基础上，从赫兹弹性接触问题的普遍公式出发，推导出了螺旋齿轮传动齿面接触强度设计的精确计算公式，完善了该类传动沿用的用经验公式计算的设计方法。     

外啮合齿轮马达齿廓测试方法研究

外啮合齿轮马达工作时产生的压力流量脉动是马达工作噪声的主要来源，而研究马达降噪的一个方法是利用齿轮马达模型分析优化齿廓曲线与齿轮啮合容积的动态关系。目前研究中的模型一般采用标准的渐开线或摆线进行仿真，而未体现齿廓曲线由于变位和加工误差对齿轮啮合容积的动态特性的影响。提出一种采用激光位移传感器对外啮合齿轮马达齿廓进行非接触测量的方法，搭建了齿形测试装置并采用MATLAB/C语言建立实际齿廓曲线，从而得到轮齿的齿形信息。试验结果对比了实际与理论马达齿轮齿廓，实现了齿廓测量，并提出改进齿轮马达非接触测量精度的方法。     

弧齿准双曲面齿轮加工工艺对策的研究分析

结合现场实际，针对弧齿准双曲面齿轮的切齿参数、定位尺寸加工精度及装配工艺方法，对影响齿面接触质量问题进行了讨论，并提出保证齿面接触质量的相应对策。     

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。     

基于真实粗糙齿面的齿轮传动接触应力分析

现行齿轮传动接触疲劳强度的设计基础是仅适用于一对光滑表面之间干接触的赫兹理论,这显然与齿轮传动实际状况有一定差异。为获得齿轮传动实际状况的齿面压力分布、油膜厚度及轮齿接触区次表面的应力分布,基于实测所得的表面粗糙度数据,采用有限元法对重载齿轮传动进行混合弹流润滑数值分析。结果表明:粗糙齿面接触时的齿面压力分布及轮齿接触区次表面应力分布均明显相异于赫兹分布或基于光滑齿面全膜弹流润滑计算所得的相应分布;齿面粗糙峰谷的存在会使齿面接触应力比赫兹接触应力增大25%左右,且齿面平均油膜厚度的最小值及接触应力的最大值均发生在啮入点而非节点。因此,现行的以赫兹应力为基础、以节点参数为依据进行齿轮传动接触强度设计的做法有失科学性和安全性。     

齿数比对齿面接触强度的影响分析

针对齿面接触强度计算公式 ,通过数学变换和数值分析 ,绘制齿面接触应力、安全系数随齿数比的变化曲线 ,寻求渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮齿面接触应力及接触强度随齿数比变化的规律。     

冷精锻修形圆锥齿轮的齿形设计

在充分考虑圆锥齿轮的传动特点、安装误差对齿轮传动和使用寿命的影响、传动过程中的接触变形对传动精度和边缘接触的影响，以及圆锥齿轮闭式冷精锻成形后能顺利出模的基础上，运用赫兹接触理论与有限元相结合的方法进行齿向和齿高两个方向修形，提出了确定修形量的方法和确定修形鼓面中心位置的方法，设计出鼓形齿面。实验证明，使用该方法设计修形的圆锥齿轮在冷精锻过程能够顺利成形，并将有效地提高齿轮的传动精度和使用寿命。     

标准直齿圆柱齿轮传动接触强度计算的研究

针对渐开线齿轮传动接触强度计算方法的不同,对外啮合标准直齿圆柱齿轮传动的接触强度计算进行了研究.发现以节点作为接触应力计算点的接触强度计算方法误差较大,埋下齿面早期点蚀的隐患较大.隐患大小与模数无关,而与小齿轮齿数和两轮齿数比有关.当齿数比一定,小齿轮齿数越少,或当小齿轮齿数一定,两轮齿数比越大,则齿面最大接触应力与节点处接触应力的应力比就越大,造成齿面早期点蚀的隐患越大.绘制了渐开线外啮合标准直齿团柱齿轮传动的应力比随两轮齿数比和小齿轮齿数的变化曲线,利用应力比对以节点作为接触应力计算点的接触强度计算公式进行了修正,可实现既精确又简便的接触强度计算.     

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递误差的影响.结果表明,修形可大幅降低最大齿面接触温度,改善胶合;鼓形修形可有效改善偏载现象;齿廓修形可有效降低齿面最大接触应力;修形曲线选择方面长修形曲线优于短修形曲线.为齿轮减振降噪修形研究提供一定的参考借鉴.     

变位渐开线斜齿圆柱齿轮接触线长度参数化计算

为了进一步提高斜齿轮传动的平稳性以及减振降噪,针对变位渐开线斜齿轮接触线长度提出了一种参数化计算方法。首先,通过对变位渐开线斜齿圆柱齿轮重合度的精确计算,推导接触线长度计算公式;其次,分析接触线总长度的变化规律及啮合过程的动态统计规律,得到了动态统计规律下的接触线平均长度变化曲线图,并对接触线长度变化与重合度的组合进行了优化分析;最后,给出变位齿轮接触线长度的参数化计算实例。研究成果可用于指导斜齿轮传动设计。     

提高重型汽车起重机准双曲面齿轮承载能力的方法

根据弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮设计、制造、接触分析及加载接触分析的原理,应用螺旋锥齿轮计算机辅助工程软件,在不改变基本参数的条件下,研究分析提高重型汽车起重机准双曲面齿轮承载能力的方法。     

高速重载斜齿圆柱齿轮传动的参数对性能的影响研究

基于刀具进行齿轮参数选取的传统设计方法,对于高速重载齿轮传动很难满足振动冲击小、质量轻等性能要求。基于齿轮传动的性能要求,建立了高速重载齿轮传动的参数直接设计方法。采用动载系数、最大接触应力和滑移率描述齿轮传动的性能指标,考察齿顶高系数、压力角、螺旋角、齿数比以及变位系数对齿轮性能的影响,为进行齿轮直接设计方法和参数优化奠定了理论基础。结果表明,增大齿顶高系数和螺旋角、减小压力角可以减小动载系数使得齿轮传动中的噪声和冲击减少;增大齿顶高系数、压力角和螺旋角可以减小齿面接触应力;减小齿数比可以减小滑移率;减小齿面接触应力和滑动率并在等滑移率曲线上选取变位系数能够避免齿面胶合和传动失效。     

螺旋齿轮传动齿面接触疲劳强度影响因素分析

本文在螺旋齿轮接触点几何特征的基础上，提出了螺旋齿轮齿面接触疲劳强度计算公式，并分析了螺旋齿轮齿面接触疲劳强度的影响因素。     

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

高强度准双曲面齿轮的新设计方法

提出了突破准双曲面齿轮设计中Gleason齿顶高系数的限制，灵活地选取齿顶高系数，以实现减小齿根的最大拉伸应力及最大压缩应力的新设计方法；同时，在设计中修正正转用齿面的压力角，以增加正转时齿根的强度。利用有限元和边缘接触分析方法，讨论了采用新方法设计出的齿轮副齿根最大拉伸应力、齿根最大压缩应力以及齿面接触应力的变化。实例计算可以看出，新设计方法可增加正转用齿面的强度，减小齿根拉伸应力。     

准双曲面齿轮齿面接触应力过程计算

针对准双曲面齿轮疲劳破坏中出现几率最高的齿面接触疲劳强度问题,在齿面接触分析（TCA）和承载接触分析（LTCA）的基础上,采用弹性力学中2个空间曲面弹性接触计算方法,计算了齿轮副在整个啮合过程中齿面最大接触应力的变化过程,指出了最大接触应力所在的齿面位置,这一点与现有的强度计算方法不同,为实际工程中准双曲面齿轮的接触强度设计与校核提供了更为准确的方法。     

面齿轮传动加载接触分析研究

面齿轮传动的加载啮合性能直接反映了传动质量的优劣。基于加载接触分析有限元原理,得出了面齿轮加载接触分析有限元模型的构建方法。选取一对五齿面齿轮传动有限元模型,研究了五种载荷工况下的面齿轮齿面接触迹、载荷分配和传动误差曲线,得到了面齿轮传动齿面接触迹、齿面接触力、重合度、传动误差曲线的变化规律,为高性能面齿轮传动的设计与研究提供了一种设计方法和手段。     

采用曲面综合法的复杂齿面微分修形与拓扑结构设计

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮空间曲面极端扭转、曲率修正难度大的问题,提出了刀具双向修形点接触齿面修正方法。利用ease-off曲面综合法、齿面微分修形、拓扑结构精益化设计,实现了点接触齿面啮合质量的精确控制。建立了曲面综合法齿面微分精益化设计计算流程,给出了轻修形、内对角重修形、内对角轻修形三种拓扑结构设计形式;利用齿面承载接触分析(LTCA)方法,对比了上述三种形式的齿面啮合刚度、传动误差及载荷分布特性,其中内对角轻修形方式的接触性能最好。进行了HRH齿轮动态啮合性能试验,齿面接触斑点检验了点接触齿面ease-off梯度特征。研究结果表明,实测振动特性变化规律与啮合刚度、承载传动误差(LTE)理论仿真分析一致。齿轮在较宽转速与载荷范围运转平稳,验证了所设计HRH齿轮的齿形关系正确,微分精益化修形控制良好。