基于ANSYS的少齿数齿轮啮合轴系振动特性分析

应用Pro/E软件建立了少齿数齿轮啮合传动的三维模型并进行装配和运动仿真。借助ANSYS软件的模态分析功能,建立了较为科学的计算模型,结合齿轮啮合的受力情况建立边界条件并加载,实现了少齿数齿轮啮合轴系进行模态分析,得到各阶振型和频率,对所设计的少齿数齿轮传动的振动特性进行了评判,为渐开线少齿数齿轮传动的设计计算、提高承载能力等奠定一定的理论基础。     

基于Pro／E与ADAMS圆锥齿轮的建模及仿真

为缩短圆锥齿轮的设计周期和减少设计成本,本文探讨了基于Pro／E与ADAMS的圆锥齿轮虚拟建模及运动仿真的方法。首先在Pro／E的零件图环境下对圆锥齿轮进行零件图建模,在Pro／E的装配图环境下对圆锥齿轮零件图进行装配,将装配图保存为抛物面（x-t）格式;其次在ADAMS环境下,将保存的装配图导入到ADAMS中,先对啮合圆锥齿轮添加旋转固定等约束以及旋转驱动副实现装配体的运动仿真,然后进入ADAMS／PostProcessor窗口中进行运动特性曲线测试,对圆锥直齿轮的速度、碰撞力等曲线分析。仿真结果的分析表明,仿真结果和理论值吻合。     

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.     

基于少齿数的非对称渐开线齿轮主动设计

为了提高齿轮的传动能力,研究少齿非对称渐开线直齿轮的设计方法.采用齿条刀具的切向变位,设计非对称双圆角齿条刀具,推导包括变位的非对称齿轮全齿廓直角坐标方程和无侧隙啮合条件.分析非对称渐开线少齿数齿轮的根切现象,求解不同齿数的齿轮根切点压力角.采用基于少齿数的非对称渐开线直齿轮主动设计方法计算不同齿数齿轮副啮合的参数以及所能达到的最大传动重合度.研究结果表明:采用主动设计方法,齿轮能达到最大的传动重合度;当小齿轮齿数为4时,大齿轮的最小齿数为7.     

少齿数齿轮机构相对滑动的研究

建立了少齿数(齿数可少到2)渐开线齿轮副滑动系数的计算公式;通过一个算例,比较了标准齿轮传动、普通变位齿轮传动和少齿数齿轮传动三种情况下对应啮合点滑动系数的大小;为其接触疲劳强度计算时计入相对滑动的影响提供了定量依据。     

变性椭圆齿轮传动特性与运动仿真分析

根据非圆齿轮基本啮合理论,分析了变性椭圆齿轮的传动特性,以及各运动参数对变性椭圆齿轮副传动特性的影响规律.建立了变性椭圆齿轮副三维模型,通过ADAMS软件生成齿轮副虚拟样机模型,对其在实际工况条件下的运动状况进行运动仿真分析,通过对比分析齿轮副理论与仿真角速度曲线得到角速度曲线最值相对误差,分析误差产生的原因.仿真结果进一步验证了变性椭圆齿轮副设计建模方法与其理论传动特性的正确性,为其设计参数的选取提供了理论依据.     

超深井钻机顶驱减速箱的结构设计与仿真

针对目前钻井系统钻探能力较低的问题,通过对钻井过程的分析,采用参数化建模的方法,对钻机顶驱减速箱进行详细的结构设计,并对其进行了齿轮啮合力的分析.基于Hertz理论建立斜齿轮的接触力仿真参数,建立齿轮接触模型,运用ADAMS软件进行运动学仿真,得出齿轮啮合力的时域和频域曲线.通过设计与分析,所建立的虚拟样机符合设计要求,节约钻井时间,并为中国深部探测技术的研究提供了技术参考.     

实体建模误差对齿轮动力学仿真的影响研究

文章在Pro/E环境下建立了单级齿轮传动系统的实体模型,研究了软件的精度对实体建模精度的影响,并把模型导人虚拟样机软件ADAMS,建立单击齿轮传动系统的虚拟样机,然后研究实体模型精度对齿轮传动系统动力特性的影响.结果表明实体建模误差对齿轮动力学仿真产生了一定的影响,为利用虚拟样机进行齿轮系统动力学的精确仿真提供了依据.     

直齿-面齿轮传动啮合效率的计算与分析

研究面齿轮传动啮合效率的理论计算方法,分析面齿轮设计参数对其传动啮合效率的影响。应用面齿轮传动啮合理论,建立含安装误差的啮合分析模型;根据面齿轮轮齿接触分析(TCA),数值计算啮合点的坐标和法向量。结合传动效率的定义,计算得到啮合点的瞬时啮合效率以及传动平均啮合效率;分析小齿轮齿数、传动比和安装误差对面齿轮传动啮合效率的影响规律。研究结果表明:面齿轮传动瞬时啮合效率随面齿轮滚动角的增大而先增大后减小,啮合至节点处达最大值;当齿间摩擦因数为0.1,面齿轮传动啮合效率达98.79%;面齿轮传动啮合效率随着小齿轮齿数的增加而增加,随着传动比的增加而减小;安装误差对面齿轮传动啮合效率有显著影响。通过控制安装误差范围,可减小面齿轮传动啮合效率损失,这对高性能面齿轮传动设计有参考价值。     

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.     

Dynamic Simulation for Rigid-Flexible Coupling Model of Gear Transmission System Based on ADAMS

The influence of the flexible body for the motion of gear transmission system is analyzed and the foundation for a more accurate assessment of gear transmission system is established when it has battle damage faults. By using Pro / E software,the virtual prototype model of gear transmission system in the speed reducer is established,and the rigid model and rigid-flexible coupling model are simulated respectively in ADAMS to obtain the data of gear meshing force. It can be concluded that rigid-flexible coupling model can reflect the real motion better than rigid model by comparing the simulation data of two models.     

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.     

推杆针轮活齿传动的扭转刚度分析

为研究推杆针轮活齿传动的扭转刚度及其影响因素,应用变形协调方法推导了推杆针轮活齿传动的啮合力及扭转刚度的计算公式.应用实例分析了推杆针轮活齿传动的啮合力变化规律及扭转刚度变化规律,讨论了推杆针轮活齿传动的结构参数对其扭转刚度的影响.实例分析表明:推杆活齿在齿顶和齿根处所受啮合力最小,在齿廓中部受啮合力最大;推杆针轮活齿传动的扭转刚度波动较很小;激波器偏心距和针齿数对扭转刚度的影响大;针齿半径和针轮半径对扭转刚度的影响较小;激波器半径对扭转刚度的影响几乎可以忽略.研究成果可为推杆针轮活齿传动的齿廓修形和参数选择提供理论依据.      

基于ABAQUS的采煤机截割部行星传动的接触应力

采煤机截割部行星齿轮传动载荷较大,常出现接触疲劳失效。针对这一问题,通过CAXA软件建立齿轮二维模型导入PRO/E软件后的实体模型,并利用ABAQUS/Explicit作为仿真平台,对齿轮啮合装配并进行非线性啮合接触分析,研究齿轮啮合传动时应力在齿轮轮齿的分布情况。结果表明:接触应力沿齿宽方向分布明显偏置,最大接触应力主要分布在太阳轮轮齿动力输入端的边缘部分。单齿啮合、两对齿啮入和啮出时,最大接触应力分别为1 264、1 529和869 MPa。     

LK500型顶驱传动系统的动态特性分析

为了更好地解决顶驱装置传动系统在特殊工况下运行不平稳的问题,以LK500型顶驱为研究对象,对其传动系统的实时动态特性进行分析.建立传动系统的三维模型及齿轮轴大齿轮的有限元模型,借助Ansys-Workbench分析软件对齿轮轴大齿轮进行模态分析及谐响应分析,应用ADAMS分析了齿轮轴柔性对齿轮副啮合力、啮合误差的影响.结果表明:要使传动系统能够更加平稳运行,避免发生共振,系统激励的频率应尽量避开齿轮的固有频率;齿轮轴为柔性轴时对轮齿间的啮合力影响较小,啮合误差较大,使系统产生振动,影响运行平稳性.仿真结果为研究顶驱齿轮传动系统的动态性能及优化设计提供了参考.     

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.     

采煤机截割部行星传动齿轮啮合动力学仿真

为了分析采煤机截割部行星传动机构齿轮啮合动载系数的影响,利用Pro/E建立了某采煤机截割部两级行星传动机构的三维实体模型,导入到LMS Virtual.Lab Motion模块中,分别进行了有无润滑油影响两种情况下重合度引起的时变啮合刚度动力学仿真。结果表明,不考虑润滑油影响时,高速级外、内啮合的动载系数分别为1.045和1.003,低速级外、内啮合的动载系数分别为1.024和1.014;采煤机截割部行星传动处于低速、重载运行状态,润滑油对其动态动载系数影响相对较小,对于220号和320号齿轮油,高速级外、内啮合的动载系数分别增加了1.53%～2.58%和3.79%～4.19%;低速级外、内啮合的动载系数分别增加了0.88%～1.37%和1.68%～1.97%。