新型齿形链的啮合机制及仿真分析

在分析研究新型齿形链与链轮的啮合机制的基础上,使用ADAMS建立了新型齿形链与链轮传动系统的数字化三维仿真模型,分析了新型齿形链内侧齿廓曲线的综合曲率半径和齿形链伸出量随链条节距、链轮齿数以及链轮齿形的变化规律,模型的仿真分析表明,对于新型齿形链与链轮传动系统,建立数字化的三维仿真模型可以有效地分析其设计参数对多边形效应的影响。试验结果表明,新型齿形链的啮合机制可以减小多边形效应的影响和减小链传动的磨损。     

采用对称罚函数法的圆环链传动过程接触分析

为分析圆环链与链轮在启动工况下的瞬间接触动态特性,采用对称罚函数法建立链环与链轮接触理论分析模型;采用有限元法模拟该工况下圆环链传动过程的接触动态特性,得到随时间变化的位移、速度、加速度曲线,以及啮合接触过程中的应力和变形量云图.有限元模拟结果表明,链环传动过程中入点啮合端部链环受力最大,在链环与链轮啮合包角范围内从输入到输出端方向压力逐渐减小,并呈现阶段性波动现象.     

链条速度波动的影响因素

在两链轮的回转中心同处一平面的条件下，视紧边每一时刻链条与链轮的啮合传动为四杆机构作小转角的单向运动，建立起相应的链条速度模型，并据此分析了影响链传动中链条速度波动的因素，得到了一些有益的结论。     

刮板输送机链轮瞬态动力学响应分析

对刮板输送机链轮与圆环链在平稳运行工况下进行瞬态动力学分析,得出了链轮在典型姿态下的应变响应,以及链轮链窝关键位置的应变历程、法向力历程和切向力历程.通过分析得知,链轮与圆环链啮合过程中链轮承载不均匀,链轮与圆环链之间会产生明显的滑动现象;圆环链的底面与链轮链窝底平面之间存在间隙,这会加剧链轮表面的磨损和压溃.针对这些问题,分别给出了相应的改进措施,改进后可以延缓链轮的磨损和压溃,提高链轮的使用寿命.     

渐开线齿形链机构的啮合机理

基于齿轮齿条机构的啮合理论，研究了渐开线齿形链机构的啮合机理．分析了渐开线齿形链轮和链条的啮合状态，得出了变位系数的求解公式，发现变位系数与齿数和节距有关，并给出了变位系数的变化曲线．对渐开线齿形链轮的根切状态进行了研究，求解了不发生根切的最小齿数．研究了渐开线链轮的最小变位系数和唯一变位系数，发现链轮节距为9．525mm时，最小齿数应为17．基于包络原理和坐标变换公式，确定了渐开线齿廓和齿根圆之间过渡曲线的方程．求解变位系数和最小齿数的方法可适用于所有节距的齿形链机构．     

影响锯链与链轮啮合传动的几何参数分析

分析了在不同支承情况下链轮齿宽与传动链片齿宽，链轮齿顶高度与侧链片凹口高度，链轮轮缘直径与侧链片趾部高度链轮齿槽角与传动链片楔角四对参数偏差对啮合传动影响。它们的影响在很大程度上与锯链节距偏差的影响相似。     

基于SolidWorks的链传动装置参数化建模与运动仿真

运用SolidWorks软件对标准化滚子链链轮完成参数化建模,实现在方程式中改变齿数、节距及最大滚子直径等基本尺寸参数即可完成链轮建模的目的,大大提高链轮建模效率。根据链轮参数选取链条链号建立链节的三维模型,采用链阵列配合关系实现链条装置的快速建模,并依据链传动装置零件间关系完成链传动装置的装配建模。利用SolidWorks Motion模块实现了链传动装置的运动仿真,为进一步对链传动的运动特性和力学特性分析提供有益的参考。     

综掘机刮板运行阻力及链条可靠性

为分析综掘机刮板运行阻力及其链条的可靠性,基于两根链条受载不均匀的特征,采用微分法分析刮板在有载侧的受载荷情况,建立基于物料堆积形态的刮板输送机链条体系静力学模型.利用Matlab模拟计算极端堆积形态下两根链条的受力.利用Ansys-workbenc对圆环链卡链时的静强度进行仿真.研究结果表明:物料堆积形态对两根链条受力不均匀影响较小;卡链时链环弯曲处所受到的最大应力为929.55MPa,变形量为0.32mm.研究结论表明:卡链对链条破坏程度较大,链条体系基于物料堆积形态的静力学模型有助于后续分析刮板链冲击载荷下的运行特性.     

链传动啮合冲击理论分析及有限元模拟

啮合冲击是引发链传动产生振动、噪声以及链条零部件发生疲劳损坏的主要原因,因此,精确地分析与计算啮合冲击载荷是进行轮齿强度计算以及链传动系统动力学研究的重要内容.为此,建立了链轮轮齿滚子间啮合冲击动力学模型,计算了啮合冲击力幅值;采用赫兹接触理论,对齿面接触应力进行了静态条件下的理论计算;建立了套筒滚子链传动系统有限元模型,采用三维弹性接触问题有限元分析方法,对轮齿滚子间的啮合冲击效应进行了精确模拟,分析了具有标准齿廓形状轮齿滚子瞬时啮合时,冲击载荷变化规律及应力分布情况.计算结果表明:在动态条件下轮齿滚子作为弹性体发生冲击接触时,接触区域变形并非理想的长方形区域;轮齿齿面的冲击接触力分布是不均匀的;在理论接触区域两侧冲击应力较大;在考虑了链轮齿形、间隙及弹性变形等多种影响因素的条件下,动态冲击载荷远大于静态条件下的理论计算值.     

采煤机行走机构啮合参数对动力学特性的影响

为提高薄煤层采煤机行走机构工作平稳性,分析两销轨间节距及摆线轮与销轨中心距啮合变化的影响,建立了相应的数学模型,应用ADAMS软件分析不同啮合参数对行走机构动力学特性的影响。结果表明:在最小节距118.5 mm时,当摆线轮与销轨前齿啮出,后齿还未进入啮合时,发生速度突降;在最大节距131.5 mm时,当中心距为理论值139.27及变化±10 mm时,其最大速度与啮合力分别是节距为125 mm、中心距139.27 mm理论条件下的1.29、1.24及1.60倍与1.57、1.37及2.48倍,中心距减小要比中心距增大时所引起速度与啮合力波动大。为减小牵引速度等波动量,建议在设计该机构时,中心距在理论值基础上可增加2~3 mm。     

平行轴渐开线变厚齿轮传动的几何设计与啮合特性分析

基于空间齿轮啮合理论,建立了平行轴渐开线变厚齿轮传动的节圆锥设计模型,提出了平行轴渐开线变厚齿轮传动的几何设计方法。考虑安装误差与变形,建立了平行轴渐开线变厚齿轮啮合分析模型,研究了节锥角、载荷与安装误差对啮合特性的影响规律。结果表明:节锥角增加使接触压力减小、齿轮副传动精度降低,但啮合刚度波动更为平缓;载荷增加使角度传递误差均值与峰峰值均增加,但对啮合刚度均值的影响不大;安装误差中,轴线平行度安装误差对齿轮副的啮合特性影响较大,将导致齿轮副产生边缘接触,而对于相同的轴线平行度误差量,y方向的轴线平行度误差产生的边缘接触更加严重。研究结果可望为平行轴渐开线变厚齿轮传动的工业化推广提供理论依据。     

船用交错轴变厚齿轮啮合性能的研究

基于空间齿轮啮合原理和有限单元法,分别建立了船用交错轴变厚齿轮齿面模型及啮合模型.在承载和安装误差的作用下,对船用交错轴变厚齿轮传动啮合特性进行了分析,研究了中心距误差、轴交角误差和大齿轮轴向位置误差对啮合印痕、最大接触压力、传动误差及啮合刚度的影响规律.结果表明,中心距和轴交角误差使得啮合印痕发生明显的偏移,造成最大接触压力及传动误差的峰峰值增加,且中心距及轴交角的正负误差对啮合刚度的影响呈相反的趋势,但大齿轮轴向位置的误差对啮合特性影响较小.通过加载啮合特性试验,验证了理论啮合分析结果的正确性,这对船用交错轴变厚齿轮传动匹配设计具有重要的指导意义.     

弹流润滑状态下渐开线斜齿轮啮合损失解析模型研究

为了得到更简便的齿轮啮合损失计算方法,以渐开线斜齿轮为研究对象,结合弹流润滑理论和最小弹性势能原理,提出了一种新的齿轮啮合损失解析模型. 基于对仿真结果的分析及采用单参数齿轮台架试验方法得到的试验曲线,揭示了齿轮箱转速及转矩对其传动效率的影响规律. 针对高速重载工况,依据线性回归的理论,提出了斜齿轮啮合损失的解析模型. 由解析模型可知:齿轮的啮合损失与齿轮转速的对数分布呈二次曲线变化,与齿轮转矩的对数分布呈线性变化;解析模型与原始数据吻合度较高;能够较快捷地得到高速重载变速箱的效率,且结果在可接受范围内.      

用变节径法研究圆弧齿同步带不完全啮合区传动状态

根据圆弧齿同步带的传动特性，应用变节径法，建立了圆弧齿同步带与带轮在不完全啮合关系模型。在此基础上，分析了圆弧齿同步带与带轮的节距差、带轮齿数对啮合动干涉的影响；得出圆弧齿同步带与带轮零节距差传动有干涉，带轮具有适量的正节距差可减少啮合传动干涉，提高带的寿命。     

刮板输送机稳定运行状态时负载特性分析及仿真

为了解刮板输送机正常运行时影响整机工作效率的因素,分析整机随机货载及采煤机运行不同位置时,刮板输送机链条张力、链条速度、驱动链轮转矩的变化情况,建立负载阻力数学模型及整机仿真模型.利用AMESim进行仿真.仿真结果表明:随机负载及采煤机不同运行位置时,使刮板输送机的链条张力、链条速度、驱动链轮转矩发生随机变化,直接影响刮板输送机的工作效率.     

浅谈刮板取料机用链轮齿槽设计

刮板取料机按结构形式分为桥式、侧式、门式、半门式刮板取料机等。无论结构形式如何,取料机布置均为长距离,取料机所采用的牵引链条均为大节距输送链条。本文主要介绍了刮板取料机中与牵引链条啮合的驱功链轮齿槽的设计。     

离散化分析不同运行状态下刮板输送机链轮传动系统动力学

链轮传动系统是刮板输送机最关键的系统之一。为了改善刮板输送机链轮传动系统的动力学性能,提高整台刮板输送机的运输性能,对刮板输送机链轮传动系统的动力学进行研究。以大功率刮板输送机为研究对象,通过有限元法离散化分析在不同运行状态下刮板输送机链轮系统动力学。首先离散化刮板输送机链轮,将其划分为若干不同单元,构建链轮传动系统的有限元方程。分别得到机头、机尾链轮的驱动转矩、链条的预紧力及链环和链轮啮合的动力学方程。对大功率刮板输送机链轮传动系统在不同状态下(起/制动、恒速运行和异常载荷状态下)的动力学特性进行研究,获取其机头、机尾等的变化情况,为链轮传动系统的优化提供依据。     

基于虚拟环境下步进链传动的建模及动力学分析

基于多体动力学理论,建立了步进链传动系统在计算机虚拟环境下的样机模型,经仿真计算与实验结果比较,验证了该模型可全面地反映该类系统的多种复杂影响因素,能够精确地揭示其运动学和动力学特性。在此基础上,结合虚拟模型对步进链传动系统的动力学影响因素进行了仿真分析。结果表明：从动链轮撑紧弹簧以及链条松边是影响该类系统动力特性的重要因素之一,在该类系统的动力学分析中不容忽略;对于该类系统采用非对称曲线进行步进运动规律设计,能够有效抑制减速段的惯性冲击,降低残余振动,提高定位精度。     

链轮新齿形的研究——大圆弧渐开线齿形

本文提出的链轮新齿形,系用直线刃替代圆弧刃作为链轮滚刀的原始齿廓,从而获得大圆弧渐开线齿形,简化刀具的设计与制造。本文根据齿廓啮合理论推导出直线刃刀具滚切链轮的轮齿齿廓方程式,应用电子计算机计算与绘制出不同齿数不同节距的链轮轮齿图谱。结果表明,新齿形既保证了链传动的啮合要求,又有较好的运动学和动力学性能。本文提供了滚刀原始齿廓基本参数。文章指出,为保证不同传动性能要求的齿廓开度,可通过滚切圆直径予以调整。文中提供不同齿数不同节距的链轮滚切时所需的滚切圆直径线图,可供制造厂使用。最后指出,对于一般工厂的单件小批量生产,可利用飞刀加工。     

矿用高强度圆环链强度特性分析

建立了圆环链力学模型,并对其进行受力分析。结合大量的试验数据,改变其加载频率,得出影响圆环链疲劳强度的主要因素。为改进圆环链的加工工艺和提高其疲劳寿命提供了理论及试验依据。