圆柱齿轮啮合干涉及根切的分析研究

设计制造小齿数齿轮，轮齿啮合干涉及根切将是一个重要的问题。这里对渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮、双渐开线齿轮等圆柱齿轮的啮合干涉及根切问题进行了综合分析研究。指出其产生原因、危害及防止办法。     

分阶式双渐开线齿轮啮合特性分析

分阶式双渐开线齿轮是一种新型齿轮,故对其传动的重合度、接触线长度等进行了分析研究,给出双渐开线齿轮传动重合度、总接触线长度的精确计算公式,并提出端面重合度与纵向重合度的最佳组合及最差组合条件,其结果对设计、分析渐开线斜齿轮及双渐开线齿轮传动具有重要意义。     

货车驾驶室锁止机构总成悬置软垫的设计与分析

针对某轻型货车驾驶室锁止机构总成悬置软垫的结构设计等问题,将有限元分析技术应用到橡胶悬置软垫的结构设计中。开展了理论设计和实验测量的分析,建立了有限元分析与实验检测结果的关系,提出了利用静平衡法测量驾驶室质心参数的方法。在测量驾驶室质心参数,基于有限元法和实验测量,对轻型货车的驾驶室锁止机构结构悬置软垫的设计方法进行评价,在实验室进行了静刚度性能检测,对比评价了有限元分析结果与实验测量的差异。研究结果表明:利用有限元分析法理论计算的悬置软垫的静刚度与实验检测结果差异小于10%,在理论可接受的范围内,说明有限元分析法可用作驾驶室锁止机构的悬置软垫的设计工具。     

齿面摩擦和啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性的影响研究

针对双渐开线齿轮传动动态特性问题,通过建立双渐开线齿轮的有限元模型,综合考虑齿面摩擦与齿轮啮合刚度二因素,对双渐开线齿轮传动系统进行了有限元模态分析,运用响应曲面法研究了齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮振动变形和模态频率的影响;选取不同模态阶数对双渐开线齿轮传动系统进行了动态特性研究,分析了不同模态阶数下双渐开线齿轮的振动变形与模态频率变化状况。研究结果表明,随着齿面摩擦因数与齿轮啮合刚度的增加,不同模态阶数下双渐开线齿轮传动系统各阶振动变形与模态频率均显著增加,齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性有一定影响,在对齿轮传动系统进行动态特性研究时,必须对齿面摩擦与齿轮啮合刚度进行充分考虑。     

基于3DSMAX的搅拌捏合机动态模拟研究

针对搅拌捏合机捏合元件工作表面受力状况及空间结构位置变化复杂的特点,利用 3DSMAX软件,研究其动态模拟过程,为进一步的设计和生产提供了三维实体数据。     

带式啮合介质齿轮传动接触强度研究

基于Merritt理论,建立了带式啮合介质齿轮传动的简化接触模型,为这种传动金属轮齿与非金属带构成的摩擦副之间的摩擦特性与润滑机理研究奠定了基础。运用接触有限元法,与同参数同工况的普通渐开线齿轮的最大接触应力进行对比,结果表明：由于柔性介质带的存在,带式啮合介质齿轮的接触应力降低。利用有限元方法分析介质带性能参数对齿轮传动性能的影响,结果表明：介质带材料的弹性模量是影响该传动接触强度的主要因素。     

某重卡橡胶悬架均衡梁球铰的改进研究

针对某重卡在行驶过程中出现的橡胶悬架均衡梁球铰轴向滑移脱出问题,对原橡胶悬架均衡梁球铰从结构上进行了改进,并将弹性材料由橡胶优化为聚氨酯。在台架试验台上,对改进前与改进后的均衡梁球铰垂向刚度和轴向刚度分别进行了试验,提取了改进前后均衡梁球铰的垂向刚度、轴向刚度试验值。同时结合ABAQUS有限元分析平台,建立了有限元分析模型,提出了利用非线性有限元法进行模拟分析的方法。通过模拟台架试验过程,对改进前、后的均衡梁球铰垂向刚度、轴向刚度有限元分析结果进行了评价。研究结果表明:将有限元分析结果与试验值进行了分析对比,两者最大差值为3.55%,有限元分析结果与试验值基本一致。改进后的均衡梁球铰在垂向刚度允许变化范围内,轴向刚度提升了约11.5倍。     

水下机械臂运动空间分析与轨迹跟踪算法优化

针对水下机械臂动力学模型不确定和未知外界干扰问题,采用基于HJI理论的径向基函数神经网络自适应控制算法对水下机械臂进行控制。首先,以水下六自由度机械臂为例,基于D-H法则对水下机械臂的运动学进行分析,通过仿真验证该方法的正确性;接着,基于蒙特卡洛法构建水下六自由度机械臂的运动空间云图,真实反映水下机械臂的运动空间;然后,以二自由度水下机械臂为例,设计基于HJI理论的RBF神经网络自适应控制器,利用神经网络的万能逼近原理逼近不确定干扰项,考虑到神经网络逼近存在误差,将逼近误差看作外界干扰项并通过HJI理论对逼近误差在线评价,评价系统对干扰项的抑制能力,并采用自适应算法在线估计网络权值,加快系统收敛;最后,通过仿真可知,该机械臂能较好地完成轨迹跟踪。     

双渐开线齿轮分阶参数对弹流润滑特性的影响研究

针对双渐开线齿轮分阶参数对弹流润滑特性影响的问题,根据双渐开线齿轮齿廓啮合特点及弹流润滑理论,推导出了双渐开线齿轮接触线长度及当量曲率半径计算公式。建立了双渐开线齿轮弹流润滑模型,研究了双渐开线齿轮分阶参数对弹流润滑特性的影响;通过数值计算,得出了最小油膜厚度及摩擦系数在啮合周期内的分布情况。研究结果表明:采用该模型得出的最小油膜厚度与已有算例及经验公式得出的数值结果偏差较小;与双渐开线齿轮齿腰高度系数相比,齿腰切向变位系数对最小油膜厚度的影响较小,最小油膜厚度随高度系数的增大而减小;摩擦系数随齿腰高度系数的增大而增大,随齿腰切向变位系数的增大而减小。     

地铁车载蓄电池箱结构的优化研究

针对近些年列车不断提速,车载设备急需轻量化的问题,对某地铁车载蓄电池箱的结构强度、疲劳强度、模态、3种结构优化方法等方面进行了研究。对拓扑优化变密度法和单目标、多目标优化方法在轨道车辆的应用开展了归纳,提出了基于变密度法的拓扑优化、尺寸优化、形貌优化相结合的优化方法;依托结构优化设计理论及OptiStruct优化软件对箱体进行了优化分析,利用疲劳数据系统对优化后的箱体进行了测试。研究结果表明:该优化方法实现了框架结构减重约31.5%,静强度满足材料许用应力值,一阶固有频率提高到20.7 Hz,疲劳损伤值小于0.7,实现了结构的最大轻量化,优化方法为其他类型车载设备的轻量化设计提供了有益的借鉴。