考虑多源误差影响的谐波减速器传动误差建模与分析

为解决现有谐波减速器传动误差建模方法的不足,提出一种考虑装配误差、齿面误差的综合误差建模方法。该方法首先建立装配误差和齿面误差数学模型,并进行误差影响参数分析。其次,测量实验样机装配偏心量和歪斜角度,基于模型得到对应偏心误差、歪斜误差模型理论值,齿面加工误差幅值按一般加工工况大小代入模型,得到对应加工误差模型理论值;然后,分别进行500 h、1500 h、3000 h时长的磨损实验,磨损后进行齿面形貌扫描和数据分析,得到对应的齿面形貌参数,基于模型得到对应的磨损误差模型理论值。最后,综合考虑多源误差影响,设置3组同型号样机,进行传动误差实验。实验结果表明:考虑装配偏心、歪斜和齿面加工等影响因素,传动误差的实验测量值与模型理论值误差在1.7~3.3%之间;综合考虑装配偏心、歪斜、齿面加工、齿面磨损等影响因素,在磨损500 h、1500 h、3000 h后传动误差的实验测量值与模型理论值误差分别在-3.45~2.07%、-5.88~-2.94%、1.33~5.33%之间。

齿轮传动误差峰峰值最小化的拓扑修形优化研究

为了满足齿轮传动系统低噪声、小振动和高传动精度等要求,提出了一种基于传动误差峰峰值最小化的齿轮拓扑修形优化方法。基于直线与抛物线的复合修形叠加曲线,在标准渐开线齿轮的齿廓和齿向方向对齿轮进行修形设计,提出一种拓扑修形齿面形成方法;以齿轮传动误差峰峰值最小为优化目标,基于遗传算法对提出的拓扑修形齿轮齿面进行参数优化,得出拓扑修形齿轮齿面的最佳修形参数;将拓扑修形齿轮和标准齿轮进行对比,分析修形前后齿轮的齿面受载情况和齿根应力分布情况,验证了提出的拓扑修形优化方法的有效性。

基于应力应变法的齿轮拟静态传动误差测量研究

为提升齿轮传动误差的测量技术,提出一种基于应力应变法的直齿圆柱齿轮传动误差测试方法,并通过有限元法和理论计算与测试结果进行相互验证,证明应力应变法的可行性,对理论计算结果与试验测试结果进行分析,结果显示两者所得到的齿轮传动误差变化趋势一致,进一步证明应力应变法的有效性。并且对齿轮啮合过程中齿轮箱体变形情况进行仿真与测试,测试结果表明:齿轮箱体变形对齿轮传动误差影响很小,可忽略不计。通过对应力应变法测量齿轮传动误差的研究,可为测量齿轮传动误差提供一种新的快捷、简便、实用的测量方法。

面向齿面磨损模型的弧齿锥齿轮动态传动误差分析

研究服役期间的车用弧齿锥齿轮齿面磨损,对各个载荷与磨损状态下单齿和全齿磨损的齿轮构建传动误差曲线,判断载荷与磨损程度引起的弧齿锥齿轮动态传动误差变化。优化齿轮的关键参数,利用非线性分析方式研究齿轮的动力学特性。研究结果表明:提高齿面磨损量时,动态传动误差上升,获得了更大最值;提高载荷后,拟合函数斜率和截距形成了更大绝对值;逐渐提高齿面磨损量时,形成了更大动态传动误差。当载荷提高后,曲线可以在更短时间内进入稳态阶段,大幅减小波动性,形成了更大动态传动误差绝对值。该研究对后续的锥齿轮齿形设计奠定一定的理论基础。

转速与负载对RV减速器传动误差的影响

由于转速与负载是造成RV减速器产生传动误差及变形等问题的主要因素。从RV减速器的误差源入手,分析了传动误差的主要影响因素。基于机构精度分析理论,推导了RV减速器传动误差的理论计算公式。基于RV减速器综合性能试验台,获得了RV减速器在不同转速与负载下的传动误差曲线,分别探究了转速和负载对RV减速器传动误差的影响规律。结果表明,当负载固定时,在正转低转速工况下或200r/min附近的反转转速工况下,RV减速器的传动误差较小;当转速固定时,在负载为400N·m附近的正转工况下和反转低负载工况下,RV减速器的传动误差较小。

基于有限元法的螺旋锥齿轮传动误差研究

在传统螺旋锥齿轮传动误差分析基础上引入惯量、材料阻尼因素、齿轮支撑系统,提出螺旋锥齿轮动传动误差分析方法。通过与传统静传动误差分析结果比较,该方法能更好描述螺旋锥齿轮在啮合过程中的振动、噪音等动态性能;分析材料阻尼对螺旋锥齿轮动传动误差影响,通过对不同阻尼情况下传动误差结果比较,获得阻尼变化对传动误差变化影响规律,对螺旋锥齿轮传动过程中振动与噪音控制具有重要指导意义。

闭环齿轮传动系统传动误差研究

利用当量啮合误差原理,建立闭环齿轮传动系统各齿轮共同作用时传动误差与时间的关系式,得出了闭环齿轮传动系统传动误差随时间的变化规律,利用蒙特卡罗法验证了传动误差随时间变化规律的正确性。依据闭环齿轮传动系统的角频率特性,研究各齿轮误差初始相位与齿轮传动误差的关系及两支路传动误差的同步性;构建了同步传动误差和各齿轮传动误差之间的耦合模型,提出减小同步传动误差的措施,实例分析表明,该措施可以有效地提高闭环齿轮传动系统的传动平稳性。

基于传动误差的行星轮式电驱动桥振动噪声优化

针对某行星轮式电驱桥整车振动噪声较大问题,对该款车型匹配的电驱动桥进行振动噪声优化设计。以某行星轮式电驱动桥传动系统为研究对象,针对系统传动误差进行研究设计,建立一种电驱动桥振动噪声分析及性能优化方法。首先,基于MASTA软件建立驱动桥系统精确模型,理论分析振动噪声影响因素,分析传动系统在相应工况下的传动误差仿真结果,建立传动误差与驱动桥系统振动噪声之间的影响关系;其次,以传动误差幅值最小为优化目标,提出微观修形优化模型并求解,以获得最优传动误差幅值,提升电驱动桥振动噪声水平;最后,通过整车噪声试验,对比分析优化前后的整车噪声变化情况,验证优化方案的有效性。结果表明,仿真结果与试验结果具有良好的相关性,修形后两级齿轮传动误差幅值减小,接触斑点分布均匀,接触应力减小,振动噪声明显降低。齿轮全修形优化方案对降低系统噪声具有良好的效果,提升了整车的舒适性,满足产品设计要求,为提升驱动桥的振动噪声水平提供了新的思路和方法。

航空小模数齿轮传动误差及加工工艺研究

在工业生产领域和高精密设备中,小模数齿轮的应用较为常见,如航空机械、电子产品以及仪器仪表等。前沿技术应用较为广泛的航空机械领域,对于小模数齿轮的传动误差和加工工艺技术均存在较高的要求。同时,受加工条件与环境的影响,小模数齿轮在传动过程中难免会出现一定的误差。所以,在实际加工过程中,通常采取控制加工环境和优化加工工艺技术的方式缩小航空小模数齿轮传动误差,或者采取误差补偿的方式,在加工模型的基础上利用解耦计算的方式缩小误差。因此,重点研究航空小模数齿轮传动误差及加工工艺技术,以期推动航空机械领域的发展。

高速传动误差检测系统的研究

针对高速传动误差检测的特点 ,利用单片机、CPLD器件与计算机组成上、下位机系统 。

用于极端和特殊条件下机械传动误差检测的寄生式时栅研究

针对高速、重载、超大等极端条件和中空、狭窄、限重等一些不能安装普通传感器的特殊条件下的全闭环精密测量与精密控制问题,沿袭前期时栅传感器研究基础,提出一种将被测齿轮与传感器融汇一体的新方法。采用非接触、密封的离散测头线圈直接把被测齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、丝杠等当作均匀分度的"齿栅",作为新检测方法的行波产生器件,再用时钟脉冲作为位移精密测量的基准。另外采用4对径离散测头消除除去4 n(n=1,2,3,…)次以外的各次谐波误差,保证寄生式时栅动态的位移测量精度,并从理论和实验上证明了该方法的正确性和有效性。这种寄生式时栅具有体积小、重量轻、成本低、抗强振动和抗强污染等显著特色,应用前景广泛。

基于时标域频谱的齿轮传动误差分析与试验研究

根据齿面点旋转时的谐波运动轨迹,用旋转编码器构造出齿轮传动误差的单面啮合测量模型,并引申出计算齿轮传动误差的三种途径,即小轮当量的传动误差、大轮当量的传动误差以及含跨齿点数的单齿传动误差;针对传动误差曲线时域跳跃缺陷,提出一种分析传动误差曲线的时标域方法,使得频域转换与谱分析成为可能。通过对直齿轮的三种传动误差曲线的仿真及其时标域上的谱分析,指出误差曲线的总体偏差、单齿偏差、周期分量等组成的频率特征与偏差值;利用Y9550滚动检查机搭建检测平台,对准双曲面锥齿轮进行传动误差测量试验。时标域与频域的联合分析结果表明:该测量方法简单可靠、精度高,能够分离出齿轮啮合状态下的周期量,为进一步研究在线测量和实际工况下齿轮传动的平稳性奠定了基础。

基于传动误差设计的弧齿锥齿轮啮合分析

提出了基于传动误差设计的弧齿锥齿轮啮合质量控制的新概念。首先分析了传动误差所反映的弧齿锥齿轮传动的动态特性、强度性能等众多信息 ,包括设计重合度、实际重合度、振动激励、边缘接触、载荷齿间分配和齿面印痕相对于误差的敏感性。在此基础上 ,提出了高重合度传动误差曲线的设计 ,通过齿面接触路径方向的倾斜 ,重合度能够高至 2 .0～ 3 .0 ,有效地改善了齿轮动态特性 ,提高了强度。进一步又提出了几何传动误差曲线幅值的设计 ,结合承载传动误差 ,使齿轮在不同载荷条件下既能具有高的重合度 ,又保证了相对低的误差敏感性。其后提出的四阶传动误差曲线的设计 ,除上述优点外 ,还改进了齿轮的轻载振动和噪声。最后论述了基于传动误差设计的弧齿锥齿轮的相应制造方法。

齿轮系统传动误差的蒙特卡洛模拟分析

针对齿轮系统中各项误差具有不同概率分布规律的特点 ,在指出现有理论和方法存在不足的基础上 ,提出了齿轮系统传动误差的蒙特卡洛模拟分析方法 ,为准确估计齿轮系统的传动精度提供了理论手段。对圆网制网机传动误差的分析结果表明 ,所提出的蒙特卡洛模拟方法不仅可以求出齿轮系统传动误差的分布情况 ,而且可以避免不必要的精度浪费 。

基于变性法的高阶传动误差设计与分析

传统的弧齿锥齿轮传动误差呈二次抛物线形 ,易引起齿对间振动和冲击 ,本文提出的高阶传动误差则可以克服这一不足。文中给出了基于变性法的高阶传动误差设计的方法和求解过程 ,得出了变性法的瞬时滚比函数 ;利用 TCA和 LTCA,对高阶传动误差设计进行了轮齿接触仿真分析 ,验证了该设计方法和求解结果。该方法只修正滚比 ,无需修改齿轮几何参数与加工调整参数并易于实现。对比传统的二次抛物线传动误差 ,高阶传动误差设计使齿轮副的动态及强度性能均有改进。高阶传动误差的应用为高性能弧齿锥齿轮副的设计提供了新的方法和途径。

斜齿面齿轮几何传动误差的设计

主要对沿齿高方向修形的斜齿面齿轮副几何传动误差进行了设计.为了避免边缘接触,提高面齿轮传动的连续性和稳定性,采用了一种沿齿高方向曲线修形的面齿轮副齿面结构,对仅有小轮齿面修形的面齿轮副和大、小轮齿面均修形的面齿轮副的几何传动误差进行了设计比较.结果表明,仅小轮沿齿高方向曲线修形的斜齿面齿轮副传动误差为非对称的抛物线,装配误差影响传动误差幅值;沿齿高方向两轮均修形的面齿轮副,恰当的设计齿条刀具抛物线修形因数a1,as和抛物线顶点的位置参数u0,不论是否对准安装,几何传动误差均为连续的对称抛物线型.

多级齿轮传动系统传动误差快速预测

针对设计阶段多级齿轮传动系统传动误差快速预测问题,利用切片法快速预测了单级传动误差,再依据多级传动误差计算公式,预测了多级传动的传动误差。并以一台两级升速箱为研究对象,利用编制的传动误差预测程序计算了升速箱整体传动误差,同时通过一套高精度的传动误差测量设备测量了该升速箱的传动误差,对比发现测量数据和预测数据趋势一致,预测数据规律性的大于测量数据。为多级齿轮传动产品设计阶段进行传动误差快速预测提供了一种参考方法。

真实齿面的螺旋锥齿轮动传动误差研究

基于螺旋锥齿轮系统动力学、几何性质,提出了一种分析真实齿面螺旋锥齿轮传动误差的方法。该方法是基于ABAQUS软件,考虑了材料阻尼、转速、惯量等因素,进行了有弹性支撑的真实齿面的螺旋锥齿轮动传动误差分析。对比真实齿面(含齿面误差的齿面)啮合和纯理论齿面啮合的动传动误差,结果表明齿面误差对动传动误差的影响较大。改变齿轮的转速发现:转速越快,齿轮啮合初期传动误差值波动越大。加入弹性支撑系统后,动传动误差值变大且齿轮啮合前期波动更剧烈。通过研究,为螺旋锥齿轮系统的振动、噪音控制提供了一个重要的研究方法。

基于时钟细分法的弧齿锥齿轮传动误差测量研究

为提高弧齿锥齿轮传动机构的啮合质量、改善传动部件的啮合性能,通过对传动误差检测原理的分析,提出一种使用固定频率的时钟信号对角位移传感器输出的脉冲进行细分的方法,建立齿轮副传动链误差的测量模型;然后通过同步采集的时间刻度信号对数据进行二次采样,重构传动误差的时域序列,进而实现传动链的谱分析;最后,搭建了传动误差检测试验平台,并对一弧齿锥齿轮副啮合时的传动误差进行测量验证。结果表明,该方法测量精度高,时间延时少,其结果能够为弧齿锥齿轮的设计与加工修形提供实验依据,具有较广的应用前景。

全微机化传动误差检测分析系统的研制

介绍了一种新型传动误差检测分析微机系统的设计原理和功能指标,并对其中的脉冲信号微机细分方法进行了阐述。