渐开线齿廓波度与齿轮传动性能的关联性

渐开线齿廓含有大量的波度信息,将其拓展应用,与齿轮传动性能间建立联系,具有重要的工程价值。研究带波度渐开线方程的构建原理,拟合基于实测齿面数据的波度曲线;构建不同正弦波度渐开线齿廓,基于啮合原理在时域和频域范围内分析了波度的波长、幅值和相位与传动误差的关联性,并采用实际齿面数据进行了验证;建立带波度渐开线齿面有限元模型,对齿轮传动过程中波度的波长、幅值和相位与接触应力的关联性进行了仿真分析;开展齿轮传动误差试验,验证了传动误差计算的正确性。结果表明,齿轮传动误差波动幅度大小对齿廓波度的幅值变化较敏感;齿廓波度的周期性与传动误差阶次成分相关;波度波动周期数增加,齿数对应倍数的阶次幅值显著增大;齿面接触应力的大小主要受齿廓波度幅值的影响;渐开线齿廓波度的波长、幅值和相位的变化与齿轮的传动误差、接触应力具有较强关联性,可以基于齿廓波度信息预报齿轮啮合传动性能。

变速器齿轮振动机理及修形减振降噪方法

以某款自动变速器为研究对象,对齿轮振动机理和斜齿轮修形减振降噪方法开展深入研究。采用Simulation X仿真和试验方法,确定对系统振动贡献量最大的齿轮对;采用有限元法进行内部激励详细分析,包含传递误差、接触斑点、啮合冲击和轮齿的热变形;在考虑齿轮温度场影响前提下,以传递误差波动小、消除啮合冲击和齿面接触状态良好为优选目标,经大量仿真结果对比,确定修形方案。修形后试验结果表明,齿轮修形方案可行,改善了齿轮传动状态,有效地减小了变速器的振动噪声。

斜齿轮振动噪声分析方法

齿轮啮合传动的不平稳是产生振动噪声的主要原因,需要对齿轮啮合传递的动态过程及其规律进行研究。首先,以自动变速器中一对常啮合斜齿轮为研究对象,分别采用有限元法和切片理论计算斜齿轮的传递误差,用以衡量斜齿轮啮合传动的平稳性。然后,根据齿轮修形的经验公式,确定斜齿轮修形参数的范围。基于切片理论,采用列举法,以降低传递误差波动、改善齿面载荷分布为优化目标,确定最优修形方案。最后,通过分析自动变速器的振动噪声台架实验测试结果,有效地验证了笔者采用的方法及模型的可行性。

多轴车辆动力传动系统建模与仿真

为了研究多轴车辆动力传动系统动态载荷特性,开发了多轴车辆动力传动系统动力学仿真模型。根据柴油发动机负荷特性试验数据构建循环供油量-转速-扭矩MAP图,通过模糊PI控制器对发动机循环供油量进行调节,建立了发动机动态特性模型;建立了液力变矩器模型、换挡离合器模型以及分动箱、过桥齿轮箱、主减速器、轮边减速器等传动部件模型。利用MATLAB/Simulink建立了多轴车辆动力传动系统动力学仿真模型,并进行了仿真分析,实车试验结果表明,仿真模型可有效模拟车辆动力传动系统的速度特性和动态载荷特性。

斜齿轮啮合传动内部激励研究

齿轮啮合传动的内部激励是引起齿轮振动和噪声的关键因素,以某8挡自动变速器中一对常啮合斜齿轮为研究对象,对其啮合传动过程的内部激励开展全面深入研究,包括齿面接触状态、时变啮合刚度、误差激励和啮合冲击。采用有限元法分析斜齿轮的静态和动态接触过程,得到齿面接触应力的大小及分布;采用接触线长度变化表示时变啮合刚度的理论方法和采用有限元仿真的方法得到斜齿轮传动的时变啮合刚度曲线;采用理论计算和有限元法分析斜齿轮误差激励,包含啮合误差、静态传递误差和动态传递误差;采用有限元法分析啮合冲击,得到齿轮传动过程的齿根应力;采用有限元法计算齿面接触线上应力分布。研究为斜齿轮传动状态的改善提供了基础。

锥齿轮传动形性测试仪整机结构的动态特性分析

针对锥齿轮传动形性测试仪进行齿轮传动误差、振动噪声测量时,其模态对测量结果产生影响的问题,对试验仪的动态性能进行了分析和测试。首先使用Solid Edge进行了结构建模,使用ANSYS Workbench进行了模态分析,并进行了谐响应分析;然后使用压电传感器和加速度传感器采集了动态响应数据,并利用DASP软件进行了实验模态分析,进行了不同工作状态下的振动数据采集;通过有限元仿真和实验模态得到了仪器的前6阶模态,证明了实验模态分析与软件仿真得到的模态分析结果基本一致;仿真得到了整体结构XYZ 3个方向的位移谐响应曲线;分析了不同工作状态下振动信号,发现了振动信号与仪器模态有明显联系;利用模态分析结果确定了仪器在工作条件下需要避开的共振频率区域,并通过振动实验确定了主动轴与机床连接部分为仪器动态特性的薄弱位置。振动实验分析结果表明:在仪器工作条件下,仪器第1阶固有频率应避开与齿轮转频、啮频相同的区域。

注塑齿轮自动化在线检测装备的设计

针对人工检测注塑齿轮效率低、可靠性差、人力成本高等问题,研究了注塑齿轮生产加工工艺,对注塑齿轮生产环境进行了分析,设计了集上料、定位、检测、分选为一体的自动化检测装备。通过建立机械系统三维模型,设计了机械系统自动化控制方案,开发了自动控制软件,实现了生产线上注塑齿轮路径自动疏导与精确定位、待检齿轮图像的清晰采集,以及根据上位机视觉信息处理软件的检测结果对注塑齿轮进行良、次品的自动分选;最后利用检测装备联合上位机检测软件进行了实验。实验结果表明:玻璃转盘转速及端面跳动对检测结果无影响,下料机构对已检产品的分选准确率为100%;该装备能够与注塑齿轮生产线深度融合,实现注塑齿轮生产、检测、分选一体化。

Scheme optimization of AT shifting element based on genetic algorithm

In order to realize the computer aided design of AT shifting element schemes, a mathematical model of shifting element schemes which can be easily identified by computers was built. Taking the transmission ratio sequence as an optimization objective and simple shifting logic between adjacent gears through operating only one shifting element as a constraint condition, a fitness function of shifting element schemes was proposed. ZF-8AT shifting element schemes were optimized based on GA work-box of MATLAB, and the feasibility of the optimization algorithm was verified.

国内外双足人形机器人驱动器研究综述

驱动器是双足人形机器人的关键部件,其技术发展直接影响双足人形机器人的发展。本文回顾了驱动器的起源与历程,分析了双足人形机器人关节的运动特点,提出了双足人形机器人驱动器的核心技术指标;进而对刚性驱动器、弹性驱动器和准直驱驱动器的技术发展进行了论述,综合比较了3种驱动器的结构、控制、功率和应用等特性。指出了以动物腿部骨骼和肌肉系统为参考,和机器人整机高度集成驱动器的研究是驱动器原理方面的新研究方向。刚性驱动器的测试方法和性能指标的标准化,弹性驱动器结合机器人整机结构布局、运动步态控制算法做系统级优化,准直驱驱动器编码器技术创新等是现有驱动器技术下一步发展趋势。

服务机器人小型关节综合性能测试软件设计

介绍了基于Visual C++环境下的服务机器人小型关节综合性能测试机软件设计。小型关节作为服务机器人的重要组成部分,对机器人运动控制起到了关键作用。传统的机器人关节测试机测试参数不全面,需要对关节进行拆分,测试效率低。基于机器人小型关节工作原理设计的综合性能测试机解决了上述难题。测试软件采用模块化的设计方法,完成了测试流程控制、传感器数据采集、力矩电机控制和小型关节通信等工作,提供人机交互界面以及测试结果和数据的显示、保存及再现等功能。可以实现对小型关节传动精度、电参数、机械性能的快速测试,为寻找小型关节最佳工况提供参考,可应用于不同工况下服务机器人小型关节的综合测试。