齿轮传动系统可靠性分配数字化设计与研究

随着齿轮传动系统向着高复杂性、多传动样式和高可靠性等方向发展,快速准确地对齿轮传动系统进行可靠性分配变得越来越重要。针对现有可靠性分配方法存在的考虑因素不全面、同一参数不同分配方法变化范围不统一、不便于数字化软件开发等问题,提出了改进电子设备可靠性咨询组(Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment,AGREE)分配法,扩展了评分分配法;探讨了可靠性分配方法的数字化特征,建立了齿轮传动系统的基本可靠性与任务可靠性模型,研究了可靠性模型自动生成的遍历算法;开发了定轴轮系、行星轮系和混合轮系可靠性快速分配的数字化平台,设计了输入模块、计算模块、结果显示模块和输出模块等4个独立模块;通过与实例结果的比较,该软件计算结果的准确性得到了验证;同时也实现了齿轮传动系统可靠性分配的参数化建模与自动化生成算例报告等功能,提高了可靠性分配模型精度和计算效率。

螺旋波纹钢管机的创新设计

针对现有螺旋波纹钢管机存在的问题,利用QFD法确定出各个需求和工程特性之间的权重关系并确定出需求的改进率;运用TRIZ理论提取设备中存在的物理冲突和技术冲突,并对照39个参数和40个发明原理确定出解决冲突的可行方法;结合波纹钢管机本身的功能需求及结构特点对其结构进行了创新设计。经有限元分析中的模态分析验证本创新设计是合理的。

齿轮传动系统可靠性快速建模的数字化分析方法

机械系统的可靠性研究主要包括可靠性设计、分配、建模、分析、评价等方面的内容。只有创建正确合理的模型,采用正确的分析方法,才能得到准确的可靠性评价结果。针对复杂机械系统可靠性建模计算量大和耗时长等问题,提出了一种齿轮传动系统可靠性快速建模的数字化分析方法。首先,建立了考虑各个零件载荷相关性的系统可靠性模型,采用可靠性数学模型,求解了传动零件可靠度,利用可靠性关系模型,对整个系统、子系统及零件的相互关系进行了表征,设计了齿轮传动系统可靠性快速建模数字化平台;然后,探讨了可靠性模型和算例报告的自动生成方法,研究了齿轮传动系统可靠性数字化建模的遍历算法,开发了参数化输入模块、数值求解模块和自动化结果输出模块;最后,以功率分支齿轮传动系统为例,进行了可靠性建模数字化分析,并将解析计算结果与软件仿真结果进行了对比分析。研究结果表明:解析计算结果与软件仿真结果两者误差仅为0.016%,从而验证了该可靠性建模数字化分析方法及软件的正确性和高效性;同时,该方法具备保存加载算例、自动生成可靠性模型框图和快速计算系统可靠度等功能,为齿轮传动系统可靠性建模快速设计提供了一种数字化平台。

多平行轴人字齿轮功率分流传动系统的内部激励动态分析

人字齿轮具有重合度高、承载能力大等优点,多用于重载、可靠性要求高的设备中。综合采用集中参数法、多体动力学法和有限元法等手段,建立了多平行轴式人字齿轮功率分流传动系统的时变非线性动力学模型,定量分析了内部激励下系统中所有人字齿轮的左右侧动态传动误差波动、齿轮动态啮合力、齿轮中心运动轨迹及轴承力等振动响应特性。结果表明:系统中人字齿轮左右半段存在偏载,是造成系统振动与噪声的根源所在。

功率六分支同轴人字齿轮传动系统动态特性与均载特性研究

功率六分支同轴人字齿轮传动是某船舶动力传输系统的重要组成部分,为了对船舶动力系统的振动噪声和动态载荷进行评估,需要开展功率六分支同轴人字齿轮传动系统的动态特性与均载特性研究。本文采用集中参数法建立了含时变啮合刚度和传动误差的扭转振动模型,并采用解析法求解动力学方程;依据齿轮副沿啮合线的相对振动响应,给出了动载系数与均载系数计算公式;分析了输入轴、双联齿轮轴及输出轴的扭转刚度对传动系统动载特性和均载特性的影响。结果表明:输入轴扭转刚度对系统均载特性影响较大;双联齿轮轴扭转刚度对分扭级和并车级的均载特性均有影响,且随着双联轴扭转刚度增加,动载系数均变大;输出轴扭转刚度对传动系统各分支动载系数几乎没有影响。

MLX系列减速机用扇形可倾瓦滑动推力轴承润滑性能分析

以MLX系列减速机用扇形可倾瓦滑动推力轴承为研究对象,建立基于计算流体动力学(CFD)的有限元仿真分析模型和基于数值分析方法的数值分析模型分析流体润滑性能,利用有限元分析模型研究分析了轴承中润滑油膜压力场和温度场的分布及其随轴承转速、润滑油粘度的变化情况。利用数值分析方法建立轴承油膜厚度模型,分析了轴承扇形瓦块倾角的变化对轴承润滑性能的影响。结果表明:随着轴承转速和润滑油粘度的增加,油膜最高压力和最高温度持续线性增大;扇形瓦块的周向、径向倾角对轴承油膜压力和厚度会造成影响,且径向倾角的影响更大。