齿轮减速器优化设计及模态分析

以单级圆柱直齿轮减速器为研究对象,运用优化设计软件MATLAB优化设计了减速器,运用有限元分析软件ANSYS对设计的主动齿轮进行了动力学模态分析,设计了满足工作要求且体积相对较小的齿轮减速器,为齿轮传动系统的最优化设计奠定了基础．     

中等功率条件下提高齿轮减速器的热效率研究

热功率是选用齿轮减速器时需要考虑的重要性能指标,热功率的大小决定了齿轮减速器在热平衡温度下工作的功率利用率。提高热功率有利于高齿轮减速器的工作效率,减少能源的浪费。推导了单级齿轮减速器试验台的效率计算公式,用试验方法对减速器的热功率进行了测算,开发了具有良好散热效果的板块式和列管式散热装置,在此基础上,从齿轮减速器设计、制造和润滑等方面分析了提高齿轮减速器热功率的措施。     

箱体结构对减速器振动噪声的影响仿真研究

以单级人字齿轮减速器为研究对象,综合考虑齿轮传动过程中的误差激励、啮合刚度激励建立动力学模型。通过傅里叶级数法求解,得到了轴承动载荷时域历程与频谱。以轴承动载荷为激励,采用FEM/BEM方法计算了减速器辐射噪声,得到齿轮箱声场各场点的噪声谱。通过对箱体结构进行适当改进,计算了不同箱体结构下的辐射噪声。研究并讨论了箱体结构对辐射噪声的影响,得到了肋板对箱体辐射噪声的影响规律,为减速器的减振降噪设计提供了理论依据。     

Mathcad在齿轮参数优化设计中的应用

介绍了利用Mathcad软件进行齿轮减速器齿轮参数优化设计的一种新方法，该法相对传统齿轮参数设计方法而言，具有操作简单、运行效率高的特点，应用该方法对二级齿轮减速器齿轮参数进行了优化设计，结果表明，优化后的齿轮减速器总中心距比用传统方法设计的有明显减少。     

单级齿轮传动系统非线性动力学分析

本论述采用了集中参数法来建立三自由度单级直齿齿轮传动系统的模型,对单级齿轮啮合系统进行了受力分析,并进行无量纲化处理,利用龙格库塔法进行数值求解,得到齿轮系统在不同转矩波动频率、支撑刚度下系统的分岔图、相图以及poincaré映射图.结果表明:随着主动轴支撑刚度k11和从动轴支撑刚度k22的同时增大,系统混沌运动的区域...     

直升飞机主减速器传动轴稳态热分析

以包括传动轴、直齿轮、人字齿轮及滚动轴承在内的直升飞机主减速器某传动轴系统整体为研究对象,以齿轮啮合学、摩擦学、传热学等理论为基础,确定传动轴整体传热模型和边界条件,计算传动轴、直齿轮、人字齿轮和轴承的摩擦功率损失以及各个接触面的对流换热系数。建立传动轴系统整体有限元模型,确定传动轴系统热载荷加载方法,获得传动轴系统整体和传动轴本身的稳态温度场。研究结果表明:在整个传动轴系统中,大轴承外圈的温度最高;传动轴上与人字齿轮接触部位温度最高;传动轴的温度呈阶梯性分布。     

基于图论的共轴主减速器轻量化设计方法

主减速器是直升机传动系统的重要部件,其质量指标对整机性能有着重要影响。以共轴反转直升机的主减速器为对象,提出了一种基于图论的主减速器构型设计方法。1)通过对现有共轴主减速器资料的归纳,得到连接规律、边界条件和齿轮单元;2)建立主减速器对应邻接矩阵的自动生成方法,并将邻接矩阵转换为改进的图论模型;3)生成方案集合并建立筛选规则,得到主减速器的可行方案集合;4)利用序列二次规划算法建立基于齿轮强度约束的优化程序,对可行方案的齿轮质量进行筛选,得到齿轮总质量最小的主减速器方案。为验证此方法的合理性,给出了三级圆柱齿轮构型主减速器方案的设计过程,筛选出一种可行方案。     

行星齿轮减速器设计中主要结构尺寸的优化设计

太阳轮的齿数、模数、厚度及行星齿轮的个数是行星齿轮减速器设计中主要的结构尺寸参数.在一定条件下以最小体积为目标,利用优化方法对行星齿轮减速器主要结构尺寸进行优化,取得了一组最优解,这样不仅可以使减速器体积减小,还可以使减速器重量减轻、材料节省和成本降低,对减速器设计十分有益.     

简述模块化设计在齿轮减速器中的应用

齿轮减速器被广泛的应用到现代机械中。工业的迅速发展对齿轮减速器的设计方法有了新的要求,传统的设计方法已经被新技术的发展所淘汰。本文首先阐述了传统的齿轮减速器在设计方法的不足,进而对阐述了模块化设计理论及其主要特点,分析了模块设产品的优势,讲述了模块化设计在齿轮减速器中的应用,运用模块化设计不仅能使齿轮减速器具有很大适应性和灵活性,同时对提高齿轮减速器的传动质量,延长使用寿命都具有重要意义.     

基于PRO/E4.0下减速器锥齿轮参数化建模设计

介绍了在PRO/E野火版4.0环境下,如何运用其三维参数化建模设计功能,实现减速器直齿锥齿轮的参数化建模设计流程,并且通过对齿轮的相关参数进行修改,实现同类齿轮中不同模数、齿数齿轮模型的快速造型,提高了设计效率.     

新型双环减速器的设计与实验验证

设计了一种新型双环减速器,并对其进行相关实验验证。采用封闭图法确定减速器内啮合齿轮副的变位系数,进而完成了该型减速器的结构设计与运动学仿真。利用ANSYS的APDL编程语言建立了新型双环减速器样机的三维有限元模型,对其进行了模态仿真与接触分析。结果表明,系统低阶固有频率远高于输入转频,其低阶振型依次表现为高速轴和输出轴在垂直和水平方向的弯曲;在额定载荷下共有3对轮齿发生接触,且最大应力远低于齿轮副的许用应力。样机负载运行和振动测试结果表明,新型双环减速器能在单、双轴驱动2种工况下运行;单轴驱动时,可利用非180°相位差克服机构的运动不确定性实现正常运转,而双轴驱动方式下的动力学性能较单轴驱动为好;减速器的传动效率随负载的增大而增加,且具有良好的短期过载能力。实验结果验证了所提方法能用于指导该型减速器的设计。     

三环减速器表面噪声的实验

三环减速器是我国独创的一种新型传动装置,利用三相并列双曲柄机构克服死点,以传动比为４９．５的ＳＨＱ５０三环减速器为研究对象,分析了其基本机构特点和传动机理。利用声强法对其表面噪声分布进行了详细的试验分析,给出了该机输入和输出侧面及顶面的三维声强分布图和等值线图。结合测点频谱图,得出其噪声评价指标及产生噪声的原因和机理,为正确设计三环减速器,减少其振动和噪声提供理论依据。     

3K行星机构传动分析

本文归纳统一了各种3K行星传动的基本公式,在此基础上编制了通用程序,分析了电算结果,得出了设计3K减速器必须了解的几个结论。     

Design of Optimal Weight for a Gear Transmission System Using Hybrid Taguchi-Genetic Algorithm

The gear transmission system has been widely applied in mechanical systems, and many high-performance applications of these systems require low weight. With the aid of establishing the optimization model of the gear transmission system that consists of an objective function and some constraints (for example, the bending stress, the contact stress, the torsional strength, etc.), the optimal weight design of the gear transmission system can be transformed into the optimization problem for the objective function under the constraints. Moreover, both the shaft and the gear of the gear transmission system are considered simultaneously in our design. The hybrid Taguchi-genetic algorithm (HTGA) is employed to find the optimal design variables and the optimal weight of the system. An illustrated example for the single spur gear reducer is given to show that the optimal weight design problem can be successfully solved using the proposed design scheme. It also proves the high efficiency and feasibility of the algorithm in the gear design.     

基于Pro/E、ADAMS和ANSYS的齿轮减速器一体化开发平台

阐述了基于Pro/E、ADAMS和ANSYS的齿轮减速器一体化开发平台的建造过程.建立了齿轮设计的最优化数学模型,设计了算法并编辑了优化程序;对Pro/E进行二次开发,实现了齿轮的参数化最优化建模;利用ADAMS进行运动学仿真,利用ANSYS进行有限元分析,形成了齿轮的闭环设计.整合了以上3个软件后所建立的虚拟样机环境,不仅建立了单个轮齿的柔性体模型,而且可以仿真计算出减速器的运动学、动力学和应力应变等参数.     

水轮机叶片修复机器人结构设计及运动学分析

针对水轮机叶片修复工作环境对机器人的要求,设计了体积小、重量轻、方便转移的六自由度单轨式软轨焊、磨机器人.它由软轨、移动式小车、三自由度转臂及两自由度腕部组成.其中第一个自由度为移动关节,其余五个自由度均为旋转关节.修复机器人六个关节均选用交流伺服电机驱动.第一个关节采用谐波齿轮减速器,其余五个关节选用Bayside减速器作为减速装置.通过静力学计算和运动学分析,证明了该设计的合理性和有效性.     

同轴双输出行星齿轮减速器运动学及动力学分析

为了设计高性能同轴双输出行星齿轮减速器,建立了减速器装配模型及运动学、动力学分析模型,应用齿轮三维动力接触有限元分析程序计算了齿轮啮合时变刚度激励、误差激励和啮合冲击激励,对减速器进行了运动仿真分析、模态分析和动态响应分析,得出各构件的转速曲线、减速器的固有频率以及箱体表面的振动位移、振动速度和振动加速度曲线;仿真结果表明了减速器满足传动要求,在正常工作情况下不会出现减速器固有频率与传动轴转频或齿轮啮合频率合拍的现象。     

少齿差减速机内啮合齿轮的有限元分析

为避免因轮齿折断、齿面损伤等因素引发的生产事故,有必要对齿轮接触状态的强度性能进行分析.利用Pro/E强大的参数化设计功能,对少齿差减速机内啮合齿轮进行精确的参数化建模.通过Pro/E与AN-SYS Workbench之间的无缝连接,将模型导入ANSYS Workbench中,利用有限元法对齿轮接触进行应力分析,为少齿差减速机的设计提供可靠的分析数据.     

齿轮减速器教学CAD系统的开发

介绍了运用C语言和AutoLISP语言开发的齿轮减速器教学CAD系统.系统利用数据库和参数化绘图将设计计算、结构设计和计算机绘图结合在一起,实现了用计算机辅助设计的方法进行减速器设计.系统应用于《机械设计》课程设计,取得了良好的效果.