齿轮系统轮齿啮合过程的动力学分析

考虑了齿轮的制造、安装误差及齿轮系统外部载荷因素,将齿轮轮齿等效为单侧接触弹簧,建立了齿轮系统基于轮齿啮合过程的动力学分析模型,并根据啮合过程中可能出现的啮入和啮出冲击、脱齿、齿面碰撞等情况,给出了用状态系数描述的动力学方程.在状态空间上对齿轮啮合过程的相轨迹进行了定性分析,根据分析结果,说明了因齿轮误差和轮齿脱齿产生...     

齿轮系统周期运动稳定性研究

针对含间隙的强非线性齿轮系统动力学模型，用数值方法研究了当系统参数和初始条件变化时周期运动的稳定性。基于Floquet分岔理论将预测一校正算法用于讨论参数变化时周期解的稳定性，得到精确的分岔点参数值；通过胞映射法求得周期吸引子的吸引域，引入稳定性品质因子用以定量分析初始条件变化时周期运动的稳定性。该研究结果可为非线性动力学行为的分析和齿轮系统的设计提供参考。     

齿轮轮齿弹性变形的计算方法评述

较为详细地评述了计算圆柱直齿轮和圆柱斜齿轮弹性变形的各种解析方法和数值方法，并讨论了齿轮结构尺寸对啮合刚度的影响以及齿轮传动的动态啮合刚度等问题     

支承轴承作用下齿轮系统动力学分析

基于牛顿动力学原理,建立了非线性直齿齿轮副系统数学模型,在Matlab软件环境中采用四阶Runge-Kutta方法求解数值解,分析了齿轮系统启动时支承轴承的支承刚度,支承阻尼对直齿齿轮系统中齿轮位移振动,齿轮相对位置变化以及齿轮动态传递误差的动力学影响。结果表明,主动轮与从动轮的相对位移在中、高频区的位移振动随齿轮轴承支承刚度增加而增强,且振动频率从低频向中高频偏移。增大支承阻尼能减缓齿轮啮合时沿啮合线方向的相对位移振动,改善低频区的传动效果。轴承支承刚度的增加使齿轮动态传递误差振动加剧,影响齿轮转动精度;支承阻尼变化不影响齿轮动态传递误差的振动频率,只改变振动幅值。     

管片拼装机回转系统齿轮啮合动力学分析

为了研究管片拼装机回转系统齿轮啮合的动力学特性,以管片拼装机小齿轮-大齿圈的传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了考虑齿面摩擦的六自由度直齿轮动力学模型,依据管片拼装机实际工况参数,利用Runge-Kutta方法分析了管片拼装机回转系统在空载和负载两种工况下小齿轮和大齿圈的振动位移情况,对管片拼装机回转系统进行了振动测试,验证了模型及求解的正确性,并提出了可以通过增大管片拼装机回转系统刚度来减小振动的方法。研究结果对管片拼装机回转系统的减振和降噪处理,以及提高管片拼装机回转系统的精度有重要的理论和实用价值。     

粉末冶金斜齿轮传动效率研究

研究了粉末冶金斜齿轮的传动效率特性,与38CrMoAl斜齿轮的传动效率进行对比,分析了材料因素对齿轮传动效率的影响.设计了齿轮传动效率测量方案、步骤.试验结果表明,在相同工况下,粉末冶金斜齿轮的传动效率比相应的38CrMoAl斜齿轮要高,传动更加平稳,啮合过程中润滑性能更好、磨损小,因而具有广阔的应用前景.     

斜齿椭圆齿轮CAD系统的研究

研究了斜齿椭圆齿轮轮齿设计方法及计算方程,采用可视化面向对象的编程语言VB 6.0为开发工具对SolidWorks进行二次开发,建立了斜齿椭圆齿轮CAD系统,实现了斜齿椭圆类齿轮的三维参数化建模与动态啮合仿真,解决了斜齿椭圆类齿轮设计中的复杂计算和三维实体造型难的问题。阐述了该系统开发的具体过程、构成、主要模块功能及软件系统的实现。最后以一个3阶斜齿椭圆齿轮的造型实例验证了系统的功能。     

含轮齿剥落的齿轮系统动力学故障模拟

利用计算机对齿轮传动系统进行动态仿真,建立了考虑轮齿啮合摩擦力的直齿圆柱齿轮转子-轴承系统的动力学模型,根据不同接触位置上扭转啮合刚度的值,通过采用Matlab数值计算方法求解系统的时变非线性微分方程,模拟在扭转激励下,有剥落缺陷系统的动态响应,通过比较得到其与无缺陷系统响应的不同.仿真计算结果表明,该模拟方法能对齿轮传动系统的动力学性能做出较为全面的预测,为齿轮故障诊断提供参考.     

精密齿轮传动中齿轮副侧隙的调整方法

齿轮副侧隙是指1对齿轮啮合时，非工作齿面间的间隙。适当的侧隙是齿轮副工作的必要条件：它可以补偿轮齿因受力变形和摩擦发热而膨胀所引起的挤压；补偿制造和装配的误差；便于齿廓润滑等。     

齿轮系统动力学的理论体系

根据对国内外齿轮系统动力学研究成果的系统总结,阐述齿轮系统动力学理论的基本结构体系,说明齿轮动力学的发展过程;围绕动态激励,模型类型,建模和求２解方法以及齿轮系统的固有特性,动态响应和动力稳定性等介绍齿轮系统动力学所涉及的基本问题,讨论该理论的主要工程应用的基础上,提出了应进一步研究的方向与重点。     

准双曲面齿轮传动系统动态特性实验研究

为研究准双曲面齿轮传动系统的振动特性,搭建了准双曲面齿轮传动系统的实验平台,进行了准双曲面齿轮传动系统的实验模态分析,测量了齿轮箱轴承座的横向、纵向和轴向振动响应和箱体表面振动加速度响应。为进一步进行动力响应计算和动力稳定性分析提供基础并为验证理论分析结果提供依据。     

基于齿面摩擦的斜齿轮传动动力学特性分析

为了研究斜齿轮齿面摩擦的动力学特性,建立了12自由度斜齿轮系统动力学模型,以时变的啮合刚度作为研究基础,并考虑了假定摩擦系数恒定、接触线上载荷均布状况下摩擦力的影响,以一斜齿轮对为研究对象,采用Newmark法求解齿轮系统的动力学响应,分析有摩擦和无摩擦两种工况下位移变化,结果表明在摩擦力作用下,垂直齿轮啮合线方向的振动加剧,对传动系统平稳有不良影响。模型亦有助于斜齿轮啮合摩擦激励变化特性的进一步研究,结论对齿轮系统的设计分析有一定参考价值。     

修形人字齿轮传动系统动态特性分析

利用抛物线代替齿条刀具切削刃上的部分直线,实现人字齿轮齿高修形;通过预控抛物线型传动误差,结合刀具切削刃的方程,推导齿条刀具与轮齿的啮合方程,实现人字齿轮齿向修形。建立人字齿轮弯-扭耦合动力学模型和系统的振动微分方程。根据人字齿轮轮齿接触分析方法(TCA)求出齿高修形和齿向修形齿轮的传动误差,并作为误差激励代入人字齿轮动力学方程中,进行修形人字齿轮的动特性研究。通过计算得出预控抛物线传动误差修形可以降低人字齿轮传动的动载系数,从而更有效地达到减振降噪的目的。     

Quasi-Static and Dynamic Behaviors of Helical Gear System with Manufacturing Errors

Time?varying mesh stiffness(TVMS) and gear errors include short?term and long?term components are the two main internal dynamic excitations for gear transmission. The coupling relationship between the two factors is usually neglected in the traditional quasi-static and dynamic behaviors analysis of gear system. This paper investigates the influence of short?term and long?term components of manufacturing errors on quasi?static and dynamic behaviors of helical gear system considering the coupling relationship between TVMS and gear errors. The TVMS, loaded static transmission error(LSTE) and loaded composite mesh error(LCMS) are determined using an improved loaded tooth contact analysis(LTCA) model. Considering the structure of shaft, as well as the direction of power flow and bearing location, a precise generalized finite element dynamic model of helical gear system is developed, and the dynamic responses of the system are obtained by numerical integration method. The results suggest that lighter loading conditions result in smaller mesh stiffness and stronger vibration, and the corresponding resonance speeds of the system become lower. Long?term components of manufacturing errors lead to the appearance of sideband frequency components in frequency spectrum of dynamic responses. The sideband frequency components are predominant under light loading conditions. With the increase of output torque, the mesh frequency and its harmonics components tend to be enhanced relative to sideband frequency components. This study can provide effective reference for low noise design of gear transmission.     

大型船用斜齿轮三维动力接触仿真研究

分析了船用气胎离合器接合、稳定运转过程中齿轮受到的冲击力矩变化情况,推导出了冲击力矩与时间、转速等参数间的数学表达式;借助ANSYS软件进行了有限元计算,综合比较了不同接合转速、不同接合时间的多工况下斜齿轮各部位的应力、接触压力状况.研究结果表明:船用斜齿轮的冲击受转速的影响极大,但受时间的影响较小,在接合过程中齿轮所受的最大冲击力还是在许用值范围内,因此,可以适当缩短离合器结合时间以提高船舶机动性能.     

斜齿轮啮合显式动态模拟及结构参数对齿轮性能的影响研究

运用显式动力学分析方法,对斜齿轮副进行了啮合的动态模拟,对某啮合齿轮副结构参数中的变位系数和螺旋角的改变对齿轮啮合瞬态性能的影响进行了研究,通过动态模拟计算和分析,结果显示了结构参数的改变引起的齿轮啮合瞬态性能的变化趋势,在斜齿轮设计时,可为齿轮变位系数和螺旋角的选取提供一定的参考。     

负载对星型齿轮传动动态特性的影响分析

建立了受传递误差和时变啮合刚度激励的星型齿轮传动的间隙型多自由度非线性动力学模型 ,并用自适应变步长 Gill数值方法进行了求解。结合 Poincaré映射和相平面研究了系统在不同外载荷情况下的各类稳态响应及其动力学分岔特性。通过分析各齿轮副的动载荷系数变化规律讨论了各齿轮副啮合状态在非冲击、单边冲击以及双边冲击状态之间的转化过程和外载荷的关系。发现系统的非谐响应在很大程度上依赖外载荷的大小 ,轻载下星型齿轮传动系统易于出现脱啮、齿背冲击和载荷不均匀现象 ,从而会导致较大的动载荷和混沌噪声。     

基于改进蚁群算法的斜齿轮传动动态优化研究

针对传统蚁群算法在设计变量较多时收敛速度慢和容易陷入局部最优等缺点,提出了一种改进蚁群优化算法。对两级斜齿圆柱齿轮减速器进行了动态优化设计,优化后的减速器与传统设计相比,获得了较好的动态性能。提出的改进蚁群算法为斜齿轮减速器提供了一种新的优化设计方法。     

钢/塑齿轮组合行星传动的振动特性

为了深入了解钢质行星齿轮传动系统引入塑料齿轮后的振动特性,建立钢/塑齿轮组合行星传动的动力学分析模型和试验模型,对SNS、SSS、SSN和NSS四种钢/塑齿轮组合行星传动的振动特性进行理论分析与试验研究,分析组合方式对行星传动振动特性的影响。数值仿真与试验研究结果表明:塑料齿轮的引入对行星齿轮传动的振动特性影响很大,显著地减小了太阳轮与行星轮和内齿圈与行星轮的啮合动载荷;有效地抑制了行星齿轮传动的齿轮啮合频带振动和高频带振动;组合方式对行星齿轮传动的振动特性影响显著,合理地采用钢/塑齿轮组合行星传动结构可以极大地降低啮合动载荷,从而有效地抑制传动系统的振动和噪声。