基于CFD的平行轴变齿厚齿轮风阻功率损失研究

车辆的传动系统是动力输入和输出的中间环节,其性能直接影响车辆的动力性能和经济性。在设计阶段,合理准确地估计功率损耗通常很重要。本文研究的单纵臂轮式减速器,对减速器工作时影响齿轮混合效率的因素进行了分析和研究,基于插齿展成加工原理,推导直齿面齿轮的齿面方程,建立面齿轮箱体内单相流的计算流体动力学模型,采用有限体积法对其进行网格划分,通过CFD技术进行紊流模型数值分析得出了功率损失与速度的一般关系。结果表明,伴随面齿轮转速的提高,风阻功率损失的增长率明显增加。

高速齿轮风阻功率损失的参数化仿真计算

随着现代工业技术的发展,人们对机械传动系统的效率和可靠性要求越来越高。在各种机械传动中,齿轮传动以结构简单、承载能力大等优点而被广泛应用于各类机械设备之间的动力传递过程中。但由于齿轮啮合时存在很强的非线性因素、齿面摩擦力作用,使得齿轮箱内部产生强烈的气流流动现象,从而导致了大量能量消耗并引起噪声污染,因此研究齿轮箱内流场特性及其影响规律具有重要意义。本文主要针对某型号高速齿轮箱进行数值模拟分析,通过改变齿轮转速获得不同工况下齿轮箱内部流场分布情况,进而得到相应的速度矢量图及压力云图,为进一步优化齿轮箱设计提供理论依据。

蜗线齿轮有限元模态分析

基于齿廓法线法在三维建模软件Pro/E中建立了不同阶数的蜗线齿轮的几何模型,并导入有限元分析软件ANSYS中,建立各蜗线齿轮的有限元模型。分别对其进行模态分析,并得到其前七阶固有频率和振型图,提取齿轮的各阶模态振型图进行分析并分析蜗线齿轮的基本振型,讨论不同齿轮阶数与模数下各模态固有频率的变化规律并分析原因。该模态分析为选择蜗线齿轮的设计参数提供了参考依据,为该齿轮传动系统的振动特性分析、振动故障诊断与预报以及齿轮的动力学特性分析提供理论支持。

基于齿廓法线法的蜗线齿轮齿廓设计

齿廓设计是非圆齿轮设计加工的关键,其设计精度直接影响齿轮的啮合及传动特性。针对蜗线齿轮齿廓设计问题,通过齿廓法线法推导了齿廓上任意一点的坐标方程,并基于此设计了蜗线齿轮的齿廓,其齿廓数据为该类齿轮的加工编程提供了有效的加工点。对比分析了齿廓法线法与折算齿形法的优缺点,为非圆齿轮齿廓设计提供依据。

基于MATLAB∕GUI的蜗线齿轮副节曲线设计

根据非圆齿轮啮合原理,针对蜗线齿轮副节曲线设计问题,利用MATLAB语言进行GUI编程,实现了对蜗线齿轮副节曲线的参数化设计。对其传动特性、凹凸性进行了分析,完成了齿轮副节曲线的动态模拟,提高了节曲线设计效率,为后续的设计和制造提供了便利。

基于数值计算方法的蜗线齿轮副设计

针对蜗线齿轮副中共轭齿轮节曲线向径与其转角间无明确函数表达式的问题,采用数值计算方法得到了主从动轮转角间的函数关系,从而确定了从动轮节曲线方程,利用绘图软件对蜗线齿轮副进行了建模仿真。通过对比从动轮理论与实际转角之间的误差,检验了齿轮副设计精度并验证了该方法的可行性。该方法计算简便高效,齿轮设计精度满足该类齿轮的实际加工需求,为蜗线齿轮副的设计与建模提供了新方法,为蜗线齿轮传动系统的运动学以及动力学特性分析奠定了基础。

基于三维造型技术的机械制图课程改革研究

《机械制图》是理工科大学机械类及近机类专业的通识必修课程,主要培养学生的识图和绘图能力。随着“3D打印”等新型制造技术的兴起及发展,传统教学模式下简单的二维工程图样已不能满足智能制造时代的需求。为适应智能制造技术的发展,强化学生制图技能,针对现行机械制图教学内容及教学方法的课程改革势在必行。

高职院校工程制图教学中专创融合教育的实践探索

工程制图系列课程的“双创”化改造是高职院校实现专创融合教育的根本途径。文章就工程制图课程专创融合教育实践过程中存在的问题,从教学内容、考核方式及相互依存等方面进行分析,并通过学校在实际教学中进行的有益尝试,提出了调整教学内容、优化考核方式、借助3D打印技术开展第二课堂及引入比赛等方法,解决工程制图专业教学和创新创业教育融合发展过程中存在的问题。

基于AVR单片机的矿井救援机器人控制系统设计

针对灾变后矿井下的非结构化环境,以提高机器人的救援能力以及对矿井内部适应能力为目标,提出了基于AVR单片机矿井救援机器人控制系统的设计。首先,控制系统通过各种传感器实时检测矿井内部环境参数,随后以有线和无线通信的方式实现操作人员和机器人之间信息的双向传输;其次,增加语音对讲模块,可以实时与被控人员进行交流,及时指导被控人员展开自救;最后,行走机构采用履带装置,可以很好地适应矿井内部复杂的环境。研究表明,该设计可以实时检测矿井内部环境参数并实现与客户端信息交互,机器人有较强的环境适应能力,为矿井救援机器人的进一步研究提供了理论依据。

专创融合背景下3D打印技术在工程图学课程中的应用

在科技快速发展的今天,为了进一步建设创新型国家,我国提出了专创融合理念,在此背景下,高校进行了积极响应,开始探索专业教育与创新创业相融合的教育模式。本文阐述了专创融合背景下3D打印技术在工程图学课程中的应用,列举出装创融合背景下工程图学课程存在的问题,在此基础上,提出将3D打印技术应用在工程图学课程的具体措施,希望对相关高校课程的开展有所帮助。

基于VB的蜗线型非圆齿轮的加工仿真

根据非圆齿轮啮合原理,建立插齿刀与蜗线齿轮齿坯相互啮合时几何位置关系的数学模型,使节圆与节曲线作纯滚动,并推导了两者间相互啮合的数学方程,通过采用等极角包络的方法生成渐开线齿廓,利用VB可视化编程环境实现了对其齿廓的模拟加工,验证了该齿廓模型加工仿真的可行性与正确性。

基于Matlab与Caxa的蜗线齿轮副设计

针对节曲线封闭的非圆齿轮,介绍了其节曲线和轮齿的分布特点,根据非圆齿轮的啮合理论和折算齿形法,以蜗线齿轮为例,利用Matlab软件,绘制了不同偏心率下蜗线齿轮的节曲线,并分析了其特征;同时利用Caxa的特有绘图命令及三维实体建模功能,完整地绘制了蜗线齿轮的实体模型。根据生成的蜗线齿轮齿廓,可以分析其相关特征,为进一步进行有限元分析、计算机模拟刀具轨迹的生成和数控加工,奠定了基础。