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.      

直齿轮传动中各啮合点的齿间载荷和油膜厚度的分布规律

本文采用藤井贤治三梯形法得到的轮齿综合变形来计算直齿轮轮齿的综合啮合刚度和单齿啮合刚度，并考虑弹流润滑的中心油膜厚度产生的影响，得到了一种更完善更接近工程实际的直齿轮传动中各啮合点的齿间载荷分布关系并用这种新的齿间载荷分布关系计算得到标准和变位直齿轮在各啮合点处的中心油膜厚度分布关系，两者与传统值有较大差异这将有助于人们对齿轮传动的强度、润滑和失效机理更深入的认识．     

混合润滑状态下渐开线直齿轮啮合效率分析

针对齿轮通常在混合润滑状态下工作的实际情况,对齿轮啮合面进行受力分析,结合弹流润滑和边界润滑两种摩擦系数,建立了混合润滑状态下的动态摩擦系数数学模型.建立了以瞬时压力角为变量的齿轮滑动摩擦功耗和滚动摩擦功耗数学模型,避免了现有的沿啮合线积分的功耗模型存在原理误差的问题.最后,对提出的混合润滑状态下渐开线直齿轮啮合功耗进行仿真,并与弹流润滑仿真、实验数据进行比较分析,验证了混合润滑状态下渐开线直齿轮摩擦系数模型以及啮合效率模型的可行性.     

采用热弹流润滑理论数值计算的风电齿轮微点蚀承载能力分析

在线接触热弹流润滑的基础上,对风电主齿轮的热弹流模型进行计算,对比了热弹流润滑和ISO/TR 15144—1计算出的最小油膜厚度及微点蚀安全系数。给出不同啮合点的无量纲压力、膜厚、温度分布图。结果表明:使用热弹流润滑理论直接计算风电齿轮箱微点蚀安全系数是可行的;直接使用热弹流润滑理论计算的油膜厚度小于使用ISO/TR 15144—1计算的油膜厚度;风电主齿轮箱齿面受载分析确定修形量时可以不用考虑热弹流润滑引起的压力分布变化及接触形式变化。     

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮温度预测模型构建

基于摩擦学原理,给出了变双曲圆弧齿线圆柱(VH-CATT)齿轮在混合弹流润滑下齿面摩擦因数沿啮合线的变化规律;首先,通过建立VH-CATT齿轮的热网络模型,得到了齿轮副在啮合过程中齿轮本体的热对流矩阵和热阻矩阵;然后,基于Blok闪温理论和赫兹接触理论,建立了混合润滑状态下VH-CATT齿轮齿面闪温计算模型,得到了齿面...     

时变摩擦系数对准双曲面齿轮动力学行为的影响

建立了考虑时变摩擦系数和润滑状态的准双曲面齿轮14自由度非线性动力学模型。提出了准双曲面齿轮混合弹流润滑摩擦模型,反映了齿轮传动系统的润滑状态,即齿面啮合既有润滑油膜接触又有粗糙峰接触的混合状态。在混合弹流润滑状态下,对时变摩擦系数对齿轮系统动力学行为的影响作了深入分析。通过载荷承载系数求出啮合线上各接触点瞬时摩擦系数并带入系统动力学方程中,考察了齿轮系统动态啮合力和传递误差变化趋势,对比了恒定摩擦系数和时变摩擦系数对齿轮动态响应的影响。不同载荷和速度下的仿真结果表明,时变摩擦系数对准双曲面齿轮系统动力学行为具有轻微的影响。     

基于弹流润滑的直齿轮动态效率模型及验证

分析基于弹流润滑状态的直齿轮啮合特性及规律,考察摩擦因子、载荷分配及油膜厚度等关键因子的计算公式,建立基于MATLAB/Simulink的机械动态效率数学模型.以1对齿轮沿啮合线从啮入到啮出为1个周期,将啮合区间划分为4部分分别进行平均滑动摩擦和滚动摩擦功耗的积分计算,同时为表征实际情况中润滑油粘度变化带来的影响引入润滑油粘度变化修正因子.仿真结果与试验数据及已有数学模型的对比分析验证了所建动态效率模型的准确性.     

弹流润滑状态图及其在机械设计中的应用

在介绍了1977年Hooke修订的弹流理论润滑状态图之后,阐述了江苏工学院机械设计教研室提供的更佳的润滑状态图。应用该图探讨了齿轮传动在啮合区的油膜厚度分布规律,为齿轮的优化设计具有良好的润滑油膜提示了途径。     

齿轮传动非稳态热弹流润滑数值计算模型的研究

根据弹流润滑理论的基本原理，建立了齿轮传动非稳态热弹流润滑数值计算模型。该模型不仅考虑了齿轮传动中系统振动引起的动载荷、卷吸速度、曲率半径随时间和坐标的变化，以及流体的可压缩性等非稳态效应．还考虑了齿轮传动中的热效应和流体的非牛顿性。综合考虑这些因素可准确模拟齿轮传动的实际工况，更有效地指导实际生产。     

齿面润滑压力和油膜厚度的数值分析

采用梯度－牛顿联合法对直齿圆柱齿轮传动进行了弹流润滑数值分析，得出了沿齿廓各啮合点的弹流压力分布及最小油膜厚度，为齿轮传动的摩擦学设计提供了初步的理论依据。     

纵轧钢球坯成形几何参数的研究

根据轧辊加工轧件的实际成形过程以及有关齿轮的啮合原理 ,利用理想的钢球坯轧件曲线面来求与它啮合轧辊的孔型曲面 ,以便于指导实际生产 ,减少材料的浪费 ,提高生产率     

齿间滑动摩擦对机床增速齿轮传动中大齿轮齿根弯曲疲劳强度的影响

本文作者在对机床增速齿轮传动中大齿轮受力状况作全面分析及研究基础上推导出一组公式,利用该组公式可计算机机床增速齿轮传动中大齿轮在包括齿间滑动摩擦在内的实际载荷作用下的齿根弯曲疵劳应力。     

交错轴渐开线变厚齿轮传动节圆锥设计

基于空间齿轮啮合原理,建立交错轴渐开线变厚齿轮传动节圆锥设计模型,推导空间点接触到线接触的转变计算条件,提出小轴交角交错轴变厚齿轮传动直接设计法和间接设计法,分析设计参数对啮合主方向角的影响;采用有限单元法分析计算齿轮副的啮合特性,表明节锥角对啮合主方向角影响较大,齿线倾斜角对其影响较小;啮合主方向角的增加使得接触面积减小,角度传动误差增大,啮合刚度减小等结论;最后通过试验验证研究方法和理论计算结果的正确性,对交错轴渐开线变厚齿轮副几何参数的匹配设计及优化具有重要的指导意义。     

一种高性能重载齿轮的研究

在对斜齿轮和人字齿轮的优缺点进行分析的基础上，提出了一种新齿形的圆柱齿轮－对称弧形圆柱齿轮。根据刀盘参数，选用合适的刀倾角，采用新的展成法，圆满地解决了失配量的控制和加工这种齿轮的关键性问题。分析了在普通多轴联动数控机床上的加工原理，建立了数学模型。通过空间相对运动的分析，提出了各运动轴系数的确定方法，并对齿轮曲面方程及微分几何结构参数等进行了分析讨论。研究结果表明，这种齿轮具有弯曲强度高、运转平稳、无轴向分力等特点，可以预见，这种新型对称弧形圆柱齿轮是一种有希望的高性能重载传动齿轮。     

滚锥包络环面蜗杆传动齿面载荷分析与应力研究

采用有限元弹性接触分析与I-DEAS工程分析软件相结合的方法，在SUN-4工程工作站上对一种新型传动-滚锥包络环面蜗杆传动进行了研究。对瞬时三个齿对间啮合的滚锥包络环面蜗杆传动的齿面载荷分配、轮齿齿面接触力分布及弯曲应力分布、接触应力分布等进行了分析，为该种新型传动的进一步研究提供了理论依据。     

高齿制准双曲面齿轮的根切

推导出了一种判断准双曲面齿轮根切与否的方法，为高齿制双曲面齿轮的设计提供了无根切依据。     

小角度交错轴变厚齿轮齿根应力及影响因素分析

为了准确计算小角度交错轴渐开线变厚齿轮啮合过程中的齿根弯曲应力,采用空间齿轮啮合原理和有限单元法,分别建立了渐开线变厚齿轮齿面模型及空间小角度交错轴渐开线变厚齿轮啮合模型,提出了基于齿根及过渡圆弧精确建模的渐开线小角度交错轴变厚齿轮副齿根弯曲应力数值计算方法,对其齿根弯曲应力进行了分析,研究了关键设计参数顶隙系数、扭矩载荷、中心距误差、轴交角误差、小齿轮轴向误差以及大齿轮轴向误差对齿根弯曲应力的影响。结果表明,顶隙系数的增加使得齿根最大弯曲应力减小;轻载下齿宽方向的齿根应力分布较为平坦,重载下齿宽方向的齿根应力呈明显的抛物线状;轴交角误差和中心距误差的存在使得最大齿根弯曲应力增大,最大弯曲应力的位置随误差的正负而分别向轮齿的两端偏移,大小齿轮轴向位置误差对轮齿弯曲应力影响较小。     

锥蜗杆传动节点角的求解及解的分析

出了求解锥蜗杆传动节点角的新公式,并以节点角最佳取值范围图作为设计的依据.采用这种方法设计出的锥蜗杆传动既具有最佳的啮合性能,又具有良好的加工工艺性.     

齿廓的切成原理

展成原理是齿轮学中的基本原理。然而,在齿廓研究中,单有展成原理还解决不了问题,有必要按照滚刀切制时实际的切成情况来探讨齿廓的切成原理。本文建立了切成的齿廓曲线方程式,分析了切成原理与展成原理之间的联系与区别。最后,以一个直线齿廓齿轮为例,阐明了切成用滚刀的齿形设计。     

可变角传动比汽车循环球式转向器的设计

本文通过改变转向器齿轮副的啮合半径来实现变角传动比的传动．分析了变角传动比转向器齿扇副的瞬心线、啮合线及齿廓，给出了该齿扇副参数的计算方法．