计及齿面摩擦的高功率密度齿轮传动效率分析

为考察齿面摩擦对高功率密度齿轮传动效率的影响,提出了一种基于虚拟样机方法的齿轮传动效率预测及动特性分析方法.考虑齿轮和转轴的柔性变形、齿轮时变啮合刚度,建立齿轮、转轴、轴承的柔性多体动力学模型,通过求解动力学方程得到齿轮传动系统的传动效率和动特性,并分析了齿面摩擦对直齿轮、斜齿轮、人字齿轮传动系统传动效率、动态特性的影响规律.结果表明:随着齿面摩擦系数的增加,接触应力增加,动态切向摩擦力变大;在高速工况下,人字齿轮接触应力最小,但传动效率高于斜、直齿轮.     

双模数大排量齿轮泵动态特性仿真研究

设计双模数啮合齿轮泵,对主、从动齿轮啮合过程及接触强度进行了仿真研究.将两种不同模数的齿轮进行匹配,设计双模数主、从动齿轮,提高齿轮的排量;以刚度、阻尼、摩擦系数模拟齿轮之间的油膜间隙,对主、从动齿轮的工作过程进行仿真研究,再利用Workbench对主、从动齿轮进行接触有限元分析.计算分析结果表明:双模齿轮泵排量是同体积齿轮泵的2～6倍,齿轮泵工作时,第一对小齿啮合时接触应力最大,从动齿轮工作过程中的变形量大于主动齿轮,两齿轮的安全系数较大,强度能够满足使用要求.     

降低齿轮传动噪声的方法

本文以降低齿轮传动噪声为目的,从齿轮设计、加工、安装三个大方面,简单总结了通过正确选择齿轮参数,正确选择齿轮传动型式,使用修缘法,提高齿轮精度,降低表面粗糙度及正确装配等来降低齿轮传动噪声的方法.     

少齿差金属橡胶复合摆线齿轮副动态特性分析

金属橡胶具有很强的变形补偿能力,可帮助实现高精密传动。介绍了复合摆线齿轮副的结构及原理,建立了齿轮副的三维模型,并在ADAMS中建立起此金属橡胶齿轮副的刚柔混合模型后进行动力学仿真,分析了弹性模量变化、双联齿轮间隙及两对齿轮副中心距对少齿差复合摆线齿轮副角速度、角加速度、啮合力和传动误差的影响,同时对比分析了刚性、刚柔复合2种齿轮副输出轮角速度以及传动误差的差异。结果表明增大少齿差齿轮副中心距、适当增大金属橡胶弹性模量和双联齿轮间隙可减小振动波动,刚柔复合摆线齿轮的角速度和传动误差整体波动均比刚性齿轮副小,说明金属橡胶在新型NN型两级少齿差齿轮副中起到了减振效果。     

研谈高精度塑料齿轮模具的设计与制造

本文从塑料齿轮模具的设计、塑料齿轮模具的加工、塑料齿轮成型条件的管理及塑料齿轮的测量技术四个方面,浅述了制造高精度塑料齿轮模具的要点.     

合齿轮副振动特性仿真及试验研究

针对少齿差行星减速器核心部件金属齿轮副变形补偿性较差等问题,设计吸振、变形补偿性较好的金属橡胶复合齿轮副,运用刚柔耦合多体动力学对复合齿轮副和金属齿轮副的振动进行仿真分析,并用试验的方法对两齿轮副在不同工况下的振动特性进行研究.仿真及试验结果表明,金属橡胶材料的加入改善了复合齿轮副的振动特性,复合齿轮副在啮合力、角加速度、传动效率和振动加速度方面要明显优于金属齿轮副,同时复合齿轮副传动平稳性得到了较大提升,仿真结果和试验结果基本吻合.     

基于扩展卡尔曼滤波和希尔伯特-黄变换瞬时频率的齿轮啮合刚度辨识算法

齿轮副是传动系统中的重要部件,齿轮在啮合过程中会出现单、双齿交替参与啮合的情况,造成齿轮啮合刚度周期变化,引起系统振动.齿轮的啮合刚度与齿轮的状态有关,当齿轮出现故障时,齿轮啮合刚度会发生变化,因此通过监测齿轮的啮合刚度就能够估计齿轮副的工作状态.根据齿轮副的动力学模型建立齿轮啮合刚度的离散辨识模型,提出基于扩展卡尔曼滤波器和希尔伯特-黄变换瞬时频率,利用振动信号对齿轮啮合刚度进行估计的动态辨识算法.仿真和实测结果表明,所提出的方法能够跟踪辨识齿轮的啮合刚度,具有较高的辨识精度.     

大型齿轮测量技术的现状与发展

大型齿轮受其几何尺寸与机械性能的影响,其测量难度远大于中、小模数齿轮。随着科学技术的发展,大型齿轮的精度要求越来越高。传统的测量方法已经不能满足大型齿轮的测量要求。本文综述了大型齿轮测量技术及其测量仪器的研究现状,分析了大型齿轮测量技术的发展趋势,提出了大齿轮测量的关键技术。     

齿轮传动齿面动载荷的数值求解

以普通渐开线齿轮为研究对象,考虑沿啮合线变化的啮合刚度及齿轮副相对阻尼,利用数值法求解齿轮振动微分方程,得到一个啮合周期内齿轮振动位移、速度的离散值,根据齿轮载荷力学模型求取了齿轮传动齿面动载荷随啮合时间的变化规律。并与求解齿轮振动微分方程时将时变啮合刚度采用Fourier变换求得的齿轮各动态响应进行比较,分析两种方法所得结果的差异。     

齿轮加工中齿厚的控制

在齿轮传动中,齿轮副的齿间需留有间隙,以保证齿轮副在传动过程中的灵活性.齿轮副的侧隙是通过齿轮的侧隙来保证的.为了保证齿轮的侧隙,在齿轮加工中必须严格控制齿厚的加工尺寸,在生产中经常采用的方法是固定弦齿厚测定法、公法线长度测定法或量柱测量距测定法.本文主要阐述齿轮固定弦齿厚、公法线长度及量柱测量距的计算方法.     

基于遗传算法的直齿圆柱齿轮修形优化减振

为了准确地确定齿轮修形参数,在分析传递误差对齿轮振动影响的基础之上,依靠有限元模型模拟了一对修形齿轮的啮合过程,并引入遗传算法,以减小齿轮的传递误差的波动为目标,对齿轮的修形参数进行了高精度的优化设计.研究表明,该方法确定的齿轮修形参数精确、有效,能够避免啮合冲击,并且能大幅度减小齿轮的动态传递误差波动,为无声齿轮的研究指出了新的设计方法.     

齿轮的失效分析及其失效预防研究

齿轮传动是机械传动形式中最重要的传动形式之一,具有传动比稳定,传递功率大,应用范围广等特点。由于设计制造和使用不当,常常会引起齿轮的失效。针对常见齿轮传动出现的失效形式、形成机理及失效预防措施做分析和阐述。通过对齿轮失效形式的分析,找出相应解决办法,提高机械传动齿轮的质量,延长机械设备使用寿命。分析失效机理有助于建立齿轮设计的准则,优化齿轮结构设计,提高齿轮传动的可靠性。     

变速箱阻滞力矩对齿轮系多体动力学及敲击噪声的影响

为了研究手动变速箱齿轮敲击噪声特性,采用集中质量法建立某乘用车手动变速箱齿轮系的多体动力学模型,计入各齿轮对的时变啮合刚度、齿侧间隙、输入轴转速波动,并考虑齿轮受到的由齿轮搅油阻力、齿面摩擦力、输出轴与空套齿轮内孔接触面的摩擦力引起的阻滞力矩作用,计算挂档及空套齿轮对的啮合相对间距、角加速度、动态啮合力,并计算出各个空套齿轮的敲击噪声。以产生敲击噪声最大的4档空套齿轮为例,分析得到其角加速度、动态啮合力及敲击噪声随齿轮阻滞力矩的变化规律,研究结果表明:合理优化齿轮阻滞力矩可以减少手动变速箱齿轮敲击噪声。     

双圆弧齿轮弹流膜厚形成的研究

本文从圆弧齿轮的实际工况出发,根据润滑油沿椭圆接触区的主轴以β角进入接触区的Reynolds方程及其膜厚方程,分析计算了不同齿轮参数、不同工况的81型双圆弧齿轮和79型超短齿双圆弧齿轮传动的膜厚,得出了齿形、齿轮参数以及使用工况对圆弧齿轮传动膜厚的影响规律.在理论分析和实验的基础上,提出了圆弧齿轮传动的最小油膜厚度公式,该式可作为今后圆弧齿轮传动设计的一个基本校核公式。     

渐开线直齿轮轮齿载荷及应力计算方法

齿轮在工作过程中,由于存在单对齿与双对齿的交替啮合、齿轮的啮合点位置不断发生变化、齿轮在啮合中产生弹性变形等原因,使得齿轮的载荷十分复杂,要精确计算齿轮啮合过程的受力较为困难。对渐开线直齿轮的啮合过程进行了分析,建立了齿间载荷分布的基本力学模型,分析了齿轮啮合过程的变形协调关系,推导了参与啮合的轮齿所发生的各种挠曲变形和弹性接触变形的计算模型,进而建立了能够精确计算齿轮啮合过程中受力的计算方法。通过一个具体的计算实例,计算了齿轮啮合过程中齿面受力、齿根应力和齿面接触应力的变化规律,并用曲线进行描述。此计算方法能够较为精确地计算齿轮在啮合过程中不同位置的受力和应力,为精确进行渐开线齿轮的力学分析提供了一种有效的新方法。     

新型余弦齿轮传动的重合度分析

推导了余弦齿轮传动的重合度计算公式,进一步讨论了余弦齿轮传动重合度随齿数、模数、分度圆压力角等参数的变化规律,并与渐开线齿轮传动进行了对比.结果表明,余弦齿轮传动的重合度随齿数、模数的增加而增大,随着压力角的增加而减小.在相同的设计参数下,余弦齿轮传动的重合度明显大于渐开线齿轮传动.图5,参12.     

人字齿轮装夹位姿误差对人字齿轮铣齿精度的影响

针对人字齿轮铣齿加工过程中存在装夹位姿误差影响人字齿轮加工精度的问题,基于平面包络理论和齐次坐标变换,建立含人字齿轮装夹位姿误差的人字齿轮铣齿数学模型,依据齿轮标准ISO1 328-1—1995建立齿轮精度评价的理论模型。分别研究了人字齿轮装夹偏心误差、倾角误差、偏心误差和倾角误差的耦合作用这3种情况下对齿轮的齿廓误差、齿向误差、齿距误差的影响规律,得到齿面误差的敏感项。最后进行人字齿轮铣齿实验,实验结果验证了人字齿轮装夹位姿误差对人字齿轮铣齿精度的影响规律的正确性。所得规律及其研究办法有助于人字齿轮铣齿误差辨识、误差补偿和加工精度的提高。     

齿轮副整体误差及其获取方法

针对传动误差在研究和评价齿轮传动质量中的一些局限性,从我国首创的齿轮整体误差测量技术入手,提出了齿轮副整体误差的概念．依据空间解析几何和齿轮啮合原理建立了齿轮副整体误差的数学模型,应用误差作用原理从微观角度推导了齿轮副整体误差与主、从动轮的齿轮整体误差的关系,定义了齿轮副整体误差曲线的基本组成单元,给出了理论单元齿轮副整体误差曲线的解析方程,在建立的接触面坐标系中推导了单元齿轮副整体误差曲线的基本算法;然后详细介绍了齿轮副整体误差的获得方法和具体计算过程,并在齿轮整体误差测量仪CZ450的硬件基础上开发了齿轮副整体误差测量系统,给出了测量实例;最后在与传动误差比较的基础上,分析了齿轮副整体误差的优点．     

基于参数化建模的Pro/E齿轮设计

齿轮的参数化设计是机械零件设计的重要部分,通过对一个基本齿轮的设计,在Pro/E平台运用参数化建模的思想,通过编辑Pro/E的程序文件,来实现齿轮的自动设计,并通过变换模数、齿数等变量实现直齿轮和斜齿轮的相互转换以建立新的齿轮.     

刚柔复合齿轮结构参数对其动态特性的影响分析

刚柔复合齿轮是通过内部柔性部件自适应变形协调实现高可靠精密传动的新型齿轮.为了探究复合齿轮变形协调参数对其动态特性的影响,在建立刚柔复合齿轮综合啮合刚度模型的基础上,采用ADAMS建立了刚柔复合齿轮副虚拟样机.分析了齿圈与轮毂之间的间隙、齿轮副的中心距、金属橡胶的弹性模量对复合齿轮齿圈加速度、角加速度、啮合力和动态传动误差等动态特性的影响规律.仿真结果表明:减小齿轮副中心距使得齿圈与轮毂角加速度和齿轮副啮合力明显减小,传动精度也有所提高;增加金属橡胶弹性模量可以有效抑制齿圈振动加速度,但啮合力增加;齿圈与轮毂间隙增大,齿圈的加速度增加,传动误差增大,角加速度有所减小.综合以上因素,减小齿轮副中心距和齿圈与轮毂间隙,增加金属橡胶弹性模量可以减小复合齿轮振动,提高传动精度.