具有压差反馈与控制功能的齿轮流量计研究

针对传统齿轮流量计由于压差导致的泄漏及磨损问题,设计一套零压差、高精度的齿轮流量计流量测量系统。基于LVDT信号处理芯片AD698以及STM32F407VGT6型微控制器,完成LVDT信号处理、电源转换、电机驱动、通信接口等硬件电路设计,基于数字PID,开发电机转速跟随流量流速的控制算法及流量测量软件,搭建实现零压差测量的高精度流量测量平台。结果表明：具有压差反馈与控制功能的测量系统能有效调节进出口之间的压差,实现零压差测量,降低了流量计的内部泄漏,具有较高的测量精度。相对误差保持在0.5%以内,能够满足高精度流量测量要求。     

轻载装载机变速箱振动特性分析与试验

为了给装载机变速箱减振降噪提供依据,通过集中参数和有限元法相结合的方式对变速箱进行振动分析。综合考虑液力变矩器激励、齿轮系统内部激励等因素,建立装载机变速箱传动系统的弯-扭耦合动力学模型,求解得到各轴承的动态支反力;建立箱体有限元模型,进行模态分析,以轴承动态支反力为激励,在模态的基础上进行箱体谐响应分析,得到箱体在激励下的振动响应,选择箱体表面的振动测点,分析测点的振动加速度,找到并分析振动峰值及对应振型;最后进行变速箱振动试验,验证仿真的正确性。结果表明：传动系统的激励主要集中在输入和输出平行轴齿轮处,传动系统和箱体振动的峰值频率均和齿轮啮合频率相近,变速箱箱体振动较大的位置位于箱体的底部。试验与仿真对比,试验中存在和仿真相近的峰值频率,仿真和试验所得的振动加速度均方根误差值小于20%,验证了仿真的正确性。     

齿根裂纹下的行星齿轮系统动力学特性研究

基于集总参数法,建立太阳齿轮有裂纹状态下的行星齿轮的动力学模型。提出一种考虑轮齿过渡曲线的啮合刚度改进方法,推导齿轮健康状态和裂纹状态下的时变啮合刚度计算方法,在此基础上求解振动响应。仿真结果表明：当齿根出现裂纹时,齿根的振动响应具有明显的冲击响应特征,且可以获得太阳齿轮故障的特征频率和倍频特性。最后将仿真信号与测试信号进行对比,试验结果与仿真结果吻合性较好,验证了所提动力学模型的有效性。     

不同工况下弹流润滑与齿轮动力学耦合研究

为探究线接触下齿轮传动系统与弹性流体动力润滑的耦合特性,研究采用广义有限元法建立两级齿轮传动系统,通过有限元法求啮合刚度,考虑齿轮润滑状态下的油膜刚度效应,综合叠加齿轮油膜刚度与啮合刚度,使用Newmark积分法对动力学方程进行求解,分析了耦合润滑后不同工况下齿轮啮合位置处的动力学特性和润滑特性。结果表明：齿轮综合刚度会随转速的增加而减小,随负载增加而增大;转速相比于负载对于油膜厚度影响较大,且考虑了轴的柔性后,传动系统在共振转速区内振幅变化显著,会对油膜厚度和系统振动产生一定影响,耦合油膜后在高速共振区内齿面动载荷变化明显。     

负压力角弧齿离合器铣齿机关键结构设计与加工仿真

负压力角弧齿离合器因承载能力强、啮合性能好、传动可靠性高等优势,被广泛应用于重型卡车驱动桥主减速器总成中。对负压力角弧齿离合器加工用的专用铣齿机的关键部件设计技术进行研究,构建铣齿加工数学模型,根据加工特点开展刀具箱、工件箱的结构功能分析,基于仿真软件建立等效机床模型,编制加工程序完成凸面齿与凹面齿的加工仿真与分析,验证了铣齿机设计方案的正确性。     

泵高速用平底直U形卸荷槽的研究与分析

为解决高速齿轮泵困油的卸荷问题,提出了一款极易加工的平底直U形卸荷槽及形位尺寸;并与传统的矩形卸荷槽进行卸荷面积和困油压力的实例对比。结果表明:U形最大卸荷面积增加了13.5%,能有效解决最小困油容积附近的卸荷能力不足问题,且其结构与加工简单;在8 000 r/min高转速下, U形卸荷槽困油的压力峰值增加率为15.9%,压力谷值为-0.26 MPa,其困油现象相对轻微;而矩形卸荷槽的压力峰值增加率和压力谷值分别为25.1%和-0.61 MPa,其困油现象相对严重。     

变量齿轮泵的新机制研究与微圆槽的卸荷能力分析

为实现功率和排量的同步变化以节省资源,提出一款齿轮泵变量的新机构,该机构原理简单,由变量弹簧力和高压油压力的动态平衡驱动齿轮副有效啮合宽度的自动变化,从而实现泵功率和排量随有效啮合宽度的同步变化;并就其困油性能与困油卸荷进行深入研究和分析,提出具有微圆结构的卸荷槽;最后,进行实例运算和分析。结果表明:微圆卸荷槽具有更大的卸荷面积和卸荷能力;有效啮合宽度越小,困油压力峰值越小,困油性能越好;反之,困油性能越差,但影响不大。     

基于改进LMD的齿轮故障特征增强方法

针对齿轮发生故障时信号的调制特点,采用相关分析对局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)解调方法进行改进,并提出了基于改进LMD的故障特征增强方法。将该方法应用于实际齿轮断齿故障特征的提取,结果表明:该方法能有效地增强齿轮故障特征,其增强效果优于传统的Hilbert包络解调分析方法。     

Chip geometry and cutting forces in gear power skiving

This paper describes a new virtual model for predicting the uncut chip geometry and cutting forces in power skiving, which is a high-speed, versatile gear cutting process. The developed kinematic model is applied in a dexel-based solid modeling engine to extract three-dimensional uncut chip geometry, from which the two-dimensional cross section is obtained via Delaunay triangulation. Cutting velocities along discretized cutter edges are calculated and used to determine the effective rake and oblique angles. Then, force predictions are made using the oblique cutting model and validated using measurements from power skiving trials performed on a DMG MORI NT5400DCG mill-turn machine.     

轧机减速机齿轮时变啮合刚度对动力学特性影响

近年来随着轧机装备水平的不断提高,轧机振动问题显得更加突出和多样化。本文对某热连轧机扭振进行测试,并根据实际参数建立考虑减速机齿轮啮合刚度和时变性的主传动系统动力学模型,利用MATLAB/simulink分析模块进行了仿真研究,得出时变齿轮啮合刚度对轧机主传动系统扭振特性有一定的影响与实测接近。为研究轧机振动提供理论基础。