定轴齿轮与微型行星齿轮串联设计分析

为拓宽微型行星齿轮传动装置的多样性,在微型行星齿轮传动原理的基础上,设计了定轴齿轮传动与2Z-X(A)型微型行星齿轮传动串联结构方案与正确啮合齿轮参数,计算出理论传动比与输出转速。利用三维软件绘制了机构装配模型,基于ADAMS建立了虚拟样机模型,并进行了运动学仿真,得到输出行星架的转速和机构传动比。仿真结果与理论值对比,符合实际齿轮传动的动力学特性,验证了设计参数的正确性与样机模型的可信性。针对三维装配模型,使用3D打印技术打印了模型实物,组装后能够无干涉运行,为后续机构设计、加工提供了参考依据。     

二自由度行星齿轮变速器的组合设计法

行星齿轮变速器的设计是一件复杂而困难的工作,故本文对由两个NGW型差动轮系构成的复合轮系进行了分析,从中找出几个适于变速器传动比范围的轮系,并配以制动器,构成传动方案简图,将这些简图和对应的传动比公式和传动比变化范围列入表中.设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,就得到行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

多元件行星排变速方案分析与设计

本文讨论由双星或双联行星或三联行星构成的多元件行星齿轮传动,分析其运动学方程组和速度平面图及共复合机构,建立设计多元件行星齿轮变速箱的理论方法和步骤。 一个多元件行星排所能实现的档数,相当于3到5个普通三元件行星排所组成的行星传动的档数,其复合应用所能实现的档数更多。因而按要求的一定传动比值设计的力案和结构可以得到简化,带来在尺寸、重量,效率和成本等许多方面的优点。此外,在任何情况下不会出现传动内部的功率循环。 本文所提出的规律和理论方法是在三元件行星传动和换联式三自由度行星传动方案设计基础上的进一步发展,使行星变速箱方案设计理论扩展到一个新的领域,可以方便地创造出实现所需传动此的许多优良方案。     

正交变传动比面齿轮的设计及三维造型

<正>交变传动比面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式.根据空间坐标变换关系及齿轮啮合原理,推导正交变传动比面齿轮副的节曲线、齿顶曲线、齿根曲线方程;结合加工刀具齿面方程与齿轮共轭基本原理,得到正交变传动比面齿轮的齿面参数方程;根据根切和变尖的条件,推导齿宽的计算方法;分析加工过程中刀具的空间走刀轨迹,基于VB和Solidworks(API)开发出正交变传动比面齿轮参数化设计和加工仿真系统;对正交变传动比面齿轮副进行实验研究,验证了理论推导过程和参数化设计及仿真加工方法的正确性和可行性.     

三自由度行星齿轮变速器的组合设计法

将适于变速器传动比范围的单个NGW型周转轮系和由两个NGW型差动轮系构成的复合轮系选择出来,构成传动方案简图,并将这些简图和对应的传动比公式和传动比变化范围列入表中,具体设计时,只需根据变速器所需的传动比数值,从表中选出适合的方案简图进行组合,得到三自由度行星变速器的总体传动方案简图和机构简图,同时,联立求解由表中查得的传动比公式,各轮系齿轮的齿数也能迅速计算出来.     

四档位行星变速箱传动方案综合法

为了探讨四档位行星变速箱传动方案综合方法，应用图论理论综合行星齿轮变速箱传动方案，研究了4个行星排变速箱传动方案拓扑图综合方法，该方法通过4个行星排拓扑图中基本构件的不同方式的相互结合，能综合出不同的变速箱传动方案；推导了依据给定的变速箱外传动比，计算了每个行星排内传动比的表达式，并编写了计算机辅助综合变速箱传动方案软件。该软件在给定不同的输入输出和依次固定不同的基本构件时，能得出所有可能的4个行星排变速箱传动方案。实例结果印证了该综合方法的有效性。     

行星齿轮传动均载问题的研究

行星齿轮传动只有在载荷分配均匀情况下才能发挥传动比大、结构紧凑、效率高、承载能力大、传动平稳等优点.阐述了行星齿轮传动均载问题在国内外的研究现状、行星轮间载荷分配不均的原因、常用的均载方法,指出了行星齿轮传动均载问题需要进一步研究的几个问题.     

由单排三构件差动机构组成的行星齿轮减速器的综合

本文从效率、外廓尺寸和结构实现难易性方面详尽地讨论了常用的单排三构件差动机构组成的单级、双级和三级行星齿轮减速器(封闭式行星传动)的综合,并且绘制了大量供机构综合用的型谱和诺模图以便简易快速地选定在给定条件下最佳的传动简图、各级内在传动比及行星轮数目等机构参数以及传动效率和外廓尺寸或承载能力大小。最后还归纳出获得更多级封闭行星齿轮减速器的普遍规律,它完全适用于由任何三构件差动机构所组成的行星减速器的综合。     

NGW型行星齿轮传动设计中的几个计算问题

行星齿轮传动与普通定轴轮系齿轮传动相比较,具有多方面的优越性。然而行星齿轮传动一般均为变位齿轮传动,设计计算工作量十分浩繁,其中尤以几何参数的计算为最,这也是行星齿轮传动不易推广应用的一个原因。本文对NGW型行星齿轮传动进行了分析,就以下三个计算问题列出了它们的简捷计算方法和计算公式: 一、太阳轮、行星轮和内齿圈的配齿数方法; 二、用查曲线圈方法计算角度变位齿轮传动的几何参数; 三、在内啮合角度变位齿轮传动的几何参数和几何尺寸计算中,引入了“齿顶延长系数”的概念,并在分析插齿加工的特点的基础上,引出了包括内、外啮合、滚切、插切齿轮的统一的设计用几何尺寸计算公式。最后还附有设计计算实例。     

行星齿轮传动CAD系统开发

应企业实际需求,采用Visual Basic程序语言开发了行星齿轮传动CAD系统。据行星齿轮传动理论,通过编程实现主要零部件尺寸计算和强度校核;由齿面曲线和齿根曲线方程构建实际齿廓曲线,通过二次开发在Solid Works中实现了行星齿轮传动系统各个零件的三维参数化建模,并自动完成装配。结果表明:由建立实际齿廓曲线方程来构建齿轮精确模型的方法可行;行星齿轮传动CAD系统具有的参数化建模功能使出图自动化,提高了设计效率。     

货车变速器结构参数优化设计与仿真分析

根据货车变速器设计要求和特点,介绍了一种以货车变速器体积最小为目标函数的优化设计方法,通过建立以齿轮齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、中心距等为主要约束条件的数学模型,利用Matlab优化工具箱进行优化,并对实例进行计算和对比.在此基础上,应用Romaxdesigner软件进行建模和仿真,并分析优化后齿轮的仿真结果.研究结果表明:优化后,变速器的总体积减小了15.3%,各对齿轮均满足其强度要求,其优化设计方法有效地减小了变速器的体积.将优化分析、虚拟样机技术用于变速器设计,可以缩短设计周期,提高设计质量,为变速器的轻量化设计提供理论依据.     

风电增速齿轮箱动力学性能优化方法

建立增速齿轮箱动力学分析有限元模型,利用Lanczos法求得齿轮系统的振动模态;以齿轮副时变啮合刚度激励、齿面综合误差激励和轮齿啮合冲击激励为内部作用激励,采用直接积分法求得箱体表面节点的动态响应。选取箱体上12个主要结构参数作为动力学性能优化的设计变量,齿轮箱体积为状态变量,以齿轮箱表面振动加速度的均方根值最小为动力学性能优化的目标函数,利用零阶与一阶优化算法求得最优设计变量。结果表明:优化前后箱体均不产生共振,且满足静力学条件;优化后目标函数减小37.5%,箱体各计算点的振动响应均有较大幅度的减小,最大减小量为54%。     

NGW型行星减速器可靠性优化设计

以ＮＧＷ型行星减速器为物理模型，在已有研究成果和设计经验的基础上深入地研究了机械系统的可靠性优化问题，根据ＮＧＷ型行星减速器的特点，建立了以体积最小为目标函数，在约束条件中考虑等强度的原则和可靠性要求。研究结果表明，既考虑等强度条件又考虑可靠性要求，是使机械体积或重达到最小的最有效的优化途径。     

汽车变速器 CAD 系统的研究与开发

产品的ＣＡＤ从设计质量和开发周期上大大增强了产品竞争能力。该文介绍了清华大学为唐山齿轮厂开发的汽车变速器ＣＡＤ系统、以轴为零件信息载体的变速器系统优化设计、在支撑软件基础上实现变速器零、部件三维模型参数化生成的方法。通过文件系统将二者集成，构成完整的变速器ＣＡＤ系统。本系统的应用，有效地支持了变速器的开发。     

增速箱系统动态激励下的响应分析

齿轮啮合动态激励是齿轮系统产生振动和噪声的基本原因，齿轮系统在内部动态激励下的响应分析，对齿轮系统的设计和使用具有重要的意义。针对增速箱系统，采用三维接触有限元法得出啮合齿对的时变刚度曲线，根据齿轮精度级确定的齿轮偏差模拟得出齿面误差曲线，得出了刚度激励和误差激励。应用Ⅰ-DEAS软件建立了增速箱有限元动力分析模型，分析计算出了增速箱的固有频率和箱体、传动轴的动态响应。结果表明，增速箱系统在使用中不会引起共振，且振幅不大，能满足系统的使用要求。     

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。     

基于多目标遗传算法的拖拉机变速箱体优化设计

提出基于ANSYSWorkbench平台箱体结构的有限元模型建立方法,对其在最大载荷工况下进行静力分析。以保证结构刚度为约束奈件,以减轻结构重量和提高结构强度为目标,采用多目标遗传算法对箱体结构关键参数进行优化设计。结果表明,多目标遗传算法能在可行域内快速准确地获得箱体结构优化设计的Pareto最优解集,在满足结构刚度的前提下,实现箱体结构的优化设计。     

5t装载机变速箱箱体有限元分析

5t装载机变速箱是装载机核心部件,箱体的强度和刚度直接关系到装载机能否正常运行.分析了变速箱箱体的结构布局及工作工况,利用数值模拟技术建立了箱体有限元模型,包括箱体实体模型简化、网格划分、约束和载荷添加,分析了有限元计算结果,并对变速箱结构设计、工艺提出改进建议.     

风力发电机齿轮箱加速疲劳试验技术分析

针对风力发电机齿轮箱的高可靠性要求,提出了一种加速疲劳试验技术方法来验证齿轮箱的疲劳可靠性.根据齿轮箱的设计载荷谱,推导了其主要零件在寿命周期内的等效栽荷和应力循环次数;应用Miner线性累积疲劳损伤理论,计算了齿轮和轴承在设计寿命周期内的疲劳损伤度;采用线性强化载荷谱的方法建立了风电齿轮箱加速疲劳试验载荷谱,结果在大约800 h左右就验证了齿轮箱的疲劳可靠性.     

大功率风电增速器的多目标优化设计

针对风电增速器的动态性能优化问题,以某型号大功率风电增速器齿轮传动系统为研究对象,采用双参数威布尔分布函数作为随机风速来模拟随机风速下的外部激励,依据集中质量法及牛顿第二定律建立了两级行星一级平行轴的大功率风电增速器动力学模型,研究其传动系统的动力学特性。在此基础上,以传动系统体积最小和构件扭转振动加速度振动幅值最小为优化目标,以可靠性和强度等为约束条件进行多目标动态优化设计,优化结果表明:优化后的风电增速器齿轮传动系统不仅实现了轻量化,而且在保证系统可靠度的前提下动态性能也得到了有效改善,达到了减振降噪的目的。