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。     

修形渐开线斜齿轮啮入冲击计算

为更精确计算修形渐开线斜齿轮的啮入冲击力,提出了一种修形渐开线斜齿轮啮入冲击力的计算方法。基于齿面接触仿真,建立了综合考虑齿面修形和负载变形引起的基节差条件下未发生边缘接触时的齿轮副齿面-齿面接触仿真模型,以及发生边缘接触时的齿轮副顶点-齿面接触仿真模型,计算了修形斜齿轮啮入冲击位置随负载在修形齿面齿廓和齿向两个方向上的变化结果,并根据轮齿接触瞬时的能量守恒原则来求解啮入冲击力。基于提出的啮入冲击力计算方法和遗传优化算法建立了齿面修形优化设计模型,结合算例完成了啮入冲击力最小的齿面修形优化设计。研究结果表明:转速和负载对啮入冲击力产生较大的影响,在设定的载荷范围内,修形齿轮副啮入冲击力得到了有效减小;齿轮副边缘接触会导致啮入冲击力迅速增大,修形设计中应避免。     

带阻尼项的非自治2D Navier-Stokes方程的一致吸引子

考虑带阻尼项c uβu的非自治2DNavier-Stokes方程解的长时间动力学行为,应用一些新结果和能量估计技巧,获得了能量的一致衰退估计.结果表明,当外力项满足正规条件(而非平移紧),阻尼项参数c0,1/3≤β≤2,初值uτ∈cl(H10(Ω))2{u∈C∞0(Ω)2,div u=0}时,阻尼型非自治2D Navier-Stokes方程满足一致(C)条件,从而证明了一致吸引子在cl(H10(Ω))2{u∈C∞0(Ω)2,div u=0}内的存在性.     

宽斜齿轮多目标修形优化设计

通过理论齿面叠加修形曲面方法来设计斜齿轮修形齿面,根据齿轮接触分析、承载接触分析计算得到承载变形、接触线上的离散载荷及啮合刚度,应用弹流润滑剂理论确定离散点的局部摩擦系数,并通过Blok闪温公式获得齿面闪温,建立斜齿轮啮合型弯-扭-轴-摆10自由度动力学模型;以承载传动误差幅值、齿面闪温最小、齿面载荷均匀及振动加速度最小为目标,通过改进的粒子群优化算法确定了最佳修形齿面。结果表明:修形后齿轮副重合度增加,载荷均匀,齿面闪温分布明显改善;随转速、载荷的增加,啮合冲击逐渐增大,且随转速增加,啮合冲击激励较刚度激励的振动更加明显,因此共振的敏感性降低,多载荷承载传动误差幅值反映了振动随载荷变化趋势;修形后传动误差幅值、啮合冲击降低,因此有效降低了系统振动。     

考虑安装与制造误差的齿轮动态接触仿真

根据齿轮精度标准中误差的定义和说明,提出一种用于齿轮动力学分析的安装与制造误差等效定义,采用Pro/E二次开发,建立带有安装与制造误差的齿轮参数化模型;基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,建立齿轮有限元模型;采用大变形显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA对其进行动态仿真,从而实现求解齿轮在接触过程中安装与制造误差影响下的动态接触应力.研究表明,各类随机误差愈大,则对齿轮啮合冲击应力的影响愈大,其中齿距方向的偏差和啮合面上转角误差对齿轮接触应力的影响最大,啮合垂直面上转角误差的影响最小,当齿轮的安装误差与制造误差同时存在时,齿面接触应力变化最为剧烈.     

一个带位势半线性方程爆破解的渐近行为

主要研究半线性抛物方程ut=Δu+V(x)|u|p-1u爆破解的渐近行为.在本文中,假设N≥3并且1pN+2/N-2,初始值是有界的,V(x)∈C1(RN),且对任意x∈RN存在常数c和C使得c≤V(x)≤C成立.则当t→T时,对RN中的任意点a,(T-t)p1-1u(a+y(T-t)～(1/2),t)趋向于0或者±V(βa)β,(β=p-11).     

珠光体和珠光体-铁素体球墨铸铁齿轮抗点蚀能力的研究——球墨铸铁齿轮承载能力研究报告之二

本文总结了珠光体和珠光体—铁素体球铁齿轮的齿面接触疲劳极限应力的测定结果。根据齿轮寿命试验的结果数据,采用ISO齿轮承载能力计算方法,求得可靠度为0.99的接触疲劳曲线方程,和循环基数N_0=5×10~7时的接触疲劳极限应力σ_(Hlim): 当HB=253时,σ_(Hlim)=673牛/毫米~2; 当HB=226时,σ_(Hlim)=633牛/毫米~2。上述数值均高于国外同硬度的球铁齿轮或相当碳钢齿轮的数值。试验中,还测定了齿面的磨损曲线,进行了齿轮润滑状态的计算。同时采用齿面复膜和扫瞄电镜分析技术,揭示了珠光体球铁齿轮齿面破坏的两种不同方式。     

基于ANSYS的兆瓦级风电增速齿轮三维有限元分析

为了获得较为准确的风电增速齿轮接触疲劳强度分析结果,借助Pro/E软件建立了齿轮传动的三维模型,利用ANSYS与Pro/E的无缝连接技术实现了模型的导入,通过表面边界法定义了齿轮C型内表面的刚性多点约束,模拟出了力矩载荷的施加,得到了接触应力的分布云图,其结果与经典的赫兹公式对比,误差不超过10%。     

冲击载荷下不同有效长度扭矩轴的扭转特性

为研究扭矩轴的有效长度和载荷对其扭转特性的影响,应用ANSYS Workbench有限元软件,当扭矩轴的卸荷槽尺寸不变、有效长度967~267 mm和载荷瞬态冲击时间0.005~0.100 s时,分析扭矩轴扭转过程的静力学和瞬态动力学特性。结果表明:在不同瞬态冲击时间下,扭矩轴的切应力变化与弹塑性变形过程存在明显差异;扭矩轴有效长度越小,切应力越大;当瞬态冲击时间为0.005 s时,切应力的平均变化率为5.6 MPa/dm,瞬态冲击时间越短,切应力越大且梯度变化越大,呈现非线性特征;当有效长度为267 mm时,0.005 s切应力最大变化大于27 MPa。该研究可为扭矩轴的结构设计提供参考依据。     

Engel群上Yang不等式的推广

本文研究了Engel群上sub-Laplace算子的Dirichlet问题{-ΔEu=λu在Ω内u=0在Ω上,其中ΔE=X_1~2+X_2~2为Engel群上的sub-Laplace算子,X1,X2为Engel群上的左不变向量场.利用Chebyshev不等式及算子特征值、特征函数的性质得到了此问题特征值的不等式kΣi = 1(λk+1-λi)α≤2~(1/2)(kΣi=1(λk+1-λi)βkΣi=1(λk+1-λi)2α-β-1λi)1/2其中,α∈R,β≥0且α2≤2β.当α=β=2时即为Yang不等式,所以上述不等式是Yang不等式的一个推广.     

用线性振动比拟法研究不同模量梁的冲击问题

把被冲击的拉压弹性模量不同的梁简化为集中质量与轻质弹簧相连接的单自由度弹性系统,使重物对梁的冲击问题转化为重物对具有集中质量单自由度弹性系统的冲击问题,然后采用动力学方程推导出了重物对梁的冲击时间、动载荷系数的函数表达式,克服了能量法仅能给出最大动载荷系数的不足.通过算例分析指出,有关材料力学教材及专著给出的最大动载荷系数公式,仅是动力学方程推导出的动载荷系数函数式的特例.当拉压弹性模量相差较大时,不能把重物对拉压弹性模量不同梁的冲击问题简单地作为重物对单弹性模量梁的冲击问题处理,必须考虑拉压弹性模量不同的因素对梁冲击的影响.     

考虑动载荷与动态磨损系数的直齿轮传动系统动态磨损特性

为揭示齿轮传动系统齿面动态磨损特性,通过Weber–Banaschek公式计算获取啮合齿轮对的时变啮合刚度,基于此建立包含非线性齿侧间隙和内部误差激励的齿轮传动系统运动学方程,计算获得系统轮齿啮合时载荷沿啮合线的动态变化规律。根据齿面粗糙度和当前啮合点最小油膜厚度,建立齿面动态磨损系数的表达式。以轮齿的起始啮合点和最终啮合为区间,将渐开线齿廓进行离散化处理,建立离散化的齿面动态磨损模型并对其进行特定参数下的仿真计算。研究结果表明:由于动载荷、动态磨损系数和滑移速度等参数的影响,主从动齿轮齿面累积磨损量沿渐开线齿廓呈现非均匀分布,节点处最小,齿顶处最大;小齿轮的齿面磨损程度比大齿轮更严重;当传动比和模数变化时,齿面累积磨损量均存在变化趋势明显的敏感区域。     

冲击拉伸下环氧树脂试件中枝裂的动光弹研究

本文对冲击拉伸载荷作用下、含有不同类型预制裂纹的4组环氧树脂板试件所发生的枝裂现象,进行了动光弹研究.结果表明,枝裂与载荷大小有关、与预制裂纹的类型及尺寸无关;枝裂时的临界应力强度因子 K_(Ib)=3.08MPa,最低扩展速度 c=427m/s.     

低速重载齿轮的磨损研究

本文在试验的基础上对圆周速度V=1～4m/s的齿轮传动进行了磨损研究。试验表明:V=1～4m/s低速重载齿轮处于边界润滑状态,其磨损速率与圆周速度有关,且存在一最恶速度值,当齿轮处于最恶速度运行时磨损速率最大。为提高齿轮的使用寿命,应避免齿轮在最恶速度附近运行。最恶速度值与齿轮的运行条件有关,如载荷、润滑油、齿面状况、材料及热处理等。在试验条件下,最恶速度值在V=1.13～1.41m/s,文本对最恶速度现象进行了分析,认为最恶速度值与边界油膜中的局部涡流有关。     

解双曲型偏微分方程初边值问题的分裂格式

本文对双曲型偏微分方程 ~2u/ t~2=A(x,t)( ~2u/?x~2) C(y,t)( ~2u/ y~2) 2D(x,t)( u/ x 2E(y,t)( u/ y) 2F(t)u γ(x,y,t)在空间方向用Hermit方法,在时间方向用差商代替微商构造了两种分裂差分格、并讨论了它们的稳定性和精度分析。最后给出了一个数值例子结果表明这二种格式都比Lees格式好。     

关于二阶线性双曲型方程的奇Cauchy问题

本文研究了如下的奇Cauchy问题:我们所得到的主要结果是:若y≠0时,a,b,c,f∈c~1,而且存在充分小的正数δ,成立估计式则当τ(x)≡0,v(x)≡0时,问题(1)(2)存在着唯一的正则解u(x,y)∈D_1[u]≡{u(x,y)|u=0(1)y~(3-m/2)}.若把关于f的条件改为D_2[u]≡{u(x,y)|u=O(1)y~(2-m/2)}.这时系数a,b,c在y→0~+时还允许有奇性,因此在00,00也可以类似地得到上面的结果.     

锥形结构对锥孔组合型机械密封端面变形及密封性能的影响

考虑密封系统各组件间接触受力及封闭流体与端面间的力作用,提出锥/孔组合型动压机械密封,构建端面密封流/固耦合理论模型,并将相应的有限元软件与计算机语言编程相结合,通过迭代计算获得端面膜压场及其变形情况,探究端面锥度和锥面宽度比在低、高压工况下对密封性能的影响规律。结果表明：随锥度φ的增大,高压区缩小,低压区扩张,孔区内液体所形成的压力峰值越来越陡峭,使得静圆环端面上产生周期性波式变形和倾斜锥度变形,变形情况与膜压场的形状相类似;动圆环端面锥度变形比较明显,波式变形不明显,且随φ的增大,锥度变形也越来越大。无论是对于较低速、低压或是较高速、高压状态下的机械密封,当端面特征几何结构参数选取为锥度φ=0.8~1.6、锥面宽度比γ=0.8~1时,机械密封均可获得优良的综合性能。     

相对论热力学中的温度、热量和熵

当时空经受洛伦兹变换时,温度变换的公式并不唯一确定。最简单最合理的温度变换式是T=T_0(1-β~2)~(1/2)。 传统上关于热量的变换公式δQ=δQ_0(1-β~2)~(1/2)不适用于有相对运动的物体间所传递的热量。因此,所有依赖于δQ=δQ_0(1-β~2)~(1/2)而推导出来的温度变换式,其推导方法都是有毛病的。 在求得热量δQ的一般变换式后,结合T=T_0(1-β~2)~(1/2)就可以证明一个一般热力学过程的总熵变恒大于零,并且与所选取的惯性参考系无关。就是说,熵是不变量且随时间单调地增加。     

冷轧Q235钢/45钢摩擦磨损行为研究

为了研究冷轧Q235钢/45钢在干摩擦实验条件下的表面摩擦磨损行为,在M-2000型摩擦磨损试验机上分别进行了等速变载荷、等载荷变速和等速变载荷间歇接触冲击条件下的摩擦磨损试验.利用摩擦力矩-摩擦系数法对Q235钢的摩擦磨损机理特性进行了研究分析.结果表明,冷轧Q235钢的摩擦系数和磨损量随载荷的增加而增加(但增加趋势减缓)、随转速的提高而减小.在间歇接触冲击时,其摩擦系数比其他两种条件下的摩擦系数大1.4～3.3倍,磨损量比其他两种条件下的磨损量大1.24～1.51倍.     

Schrdinger方程一族高精度恒稳差分格式

Schrodinger方程 u t=i 2 u x2,可构造一族含双参数的三层高精度隐式差分格式 当参数α =1/ 2,β =0时得到一个双层格式 证明该格式对任意非负参数α≥ 0,β≥ 0都是绝对稳定的,并且其截断误差阶为O(Δt2 +Δx4) 数值例子表明,文中所建立的差分格式是有效的,理论分析与实际计算相吻合