大模数齿轮齿条副均匀磨损弯曲强度分析及验证

针对齿面磨损条件下大模数齿轮齿条啮合时的齿轮齿根弯曲强度问题,以三峡升船机齿轮齿条传动副为研究对象,搭建立式齿轮齿条起升机构工况模拟实验台,通过齿轮变位方法分析沿齿廓载荷、磨损后齿轮齿厚等相关参数的变化,对正常、1/12磨损、1/6磨损和1/4磨损的齿轮齿根弯曲应力进行解析计算和实验验证。结果表明:齿轮弯曲应力随着磨损加剧和载荷的增大而增大,单齿啮合区间的弯曲应力比双齿啮合区显著增大,单齿啮合占比时间随着磨损量的增加而增加,表明齿轮磨损劣化了传动系统工况,加速了传动系统的性能退化过程。通过对单、双齿段啮合弯曲应力进行定量分析,解析计算与实验验证的误差最大值为4.02%,处于较低水平,2种方法的结果相互验证,保证了分析的正确性和精度。

数控落地镗铣床滑枕变形及模态分析

数控落地镗铣床加工过程中由于滑枕水平伸出会产生变形,在加工过程中容易产生加工误差,影响加工精度。分析滑枕变形的原因,建立悬臂梁数学模型,描述滑枕结构的变形过程,并进行变形理论计算,以验证模型的可靠性。同时建立SolidWorks滑枕三维模型,借助有限元分析软件ANSYS Workbench分析滑枕在不同行程下的变形情况,并对滑枕进行模态分析,获取结构振动特性,为镗铣床滑枕优化设计提供重要的理论依据。

初始齿面点缺陷斜齿轮磨损模式演变与状态评估

为了探究如大型风电齿轮初始缺陷存在下的摩擦磨损机制与演变历程,避免齿轮发生开放式磨损和重大故障,对初始齿面点缺陷下的斜齿轮磨损特征与演变过程进行研究。实验采用控制变量法,在自制齿轮磨损实验台上分别进行了3组不同工况条件下的磨损实验,分别设置了正常齿轮与缺陷齿轮、低载工况与重载工况条件的对比实验。采用振动监测和油液检测技术,对齿轮箱振动情况以及齿轮产生的磨粒进行统计分析,结合轮齿表面的微观形貌分析,对重载工况下缺陷齿轮磨损衰退过程进行准确评估。结果表明:初始缺陷将导致齿轮表面应力集中且数值高达数倍,而初始圆坑缺陷附近却无异常磨损特征;初始圆坑缺陷会缩短齿轮稳定磨损期,削减齿轮使用寿命,磨损后期导致磨损加剧、振幅增加数倍且伴随较大冲击载荷。

大模数少齿数螺旋齿面的四轴加工与仿真

针对大模数少齿数螺旋齿轮的加工特点 ,结合渐开线和摆线的性质 ,利用微分几何工具计算出该类曲面的法矢 ,作为选取球头铣刀半径的依据。由于铣刀每完成一个行程后 ,还要进行轮廓插补 ,采用一种新的渐开线轮廓插补方法 ,并将插补轨迹换算成球头铣刀的刀心轨迹。分析了插补误差产生原因并提出控制方法。以一转子齿轮为例 ,仿真其加工过程。结果表明 ,本加工方法具有高效、高精度特点。

高速齿轮转子系统弯扭耦合振动研究

针对实际高速齿轮转子系统,建立了考虑齿轮啮合及扭转作用的弯扭耦合非线性振动模型,推导了不平衡转子弯扭耦合振动的动力学微分方程,通过数值仿真方法得到了工作转速下齿轮转子系统弯扭耦合振动的特征图形,得出齿轮啮合、扭转作用下的齿轮转子系统弯扭耦合振动的特征,研究了偏心距、齿轮啮合刚度等参数对系统振动响应的影响规律,为齿轮转子耦合系统的结构优化设计、诊断和安全经济运行提供一定的理论依据。

修形齿轮的最佳修形量和修形长度的确定

建立了齿轮动态分析的数学模型。在齿轮振动模型中考虑了轮齿刚度的变化、齿轮误差和齿廓修形，用数值法求解了振动微分方程式，计算出齿轮动态响应。在动态分析的基础上建立了齿轮动态性能优化数学模型，以齿轮动态性能最优为目标，采用优化设计方法，确定最佳齿廓修形量和修形长度。

精确成形的大模数内啮合传动的啮合性能分析

目前 ,大模数内齿轮的加工在国内是一个急待解决的难题。为了解决这个难题 ,作者研究了一种与传统加工完全不同的新型加工方法———精确成形法。本文根据共轭原理 ,求出与内齿轮相啮合的外齿轮齿形 ,并将其与渐开线齿形进行比较 ,然后对精确成形的大模数内啮合传动的啮合性能进行了理论分析 ,并通过具体实例计算出诱导法曲率、润滑角及接触线分布。结果表明 ,精确成形的大模数内啮合传动的诱导法曲率小 ,润滑角等于90° ,接触线分布较均匀 。

齿轮动态性能最佳的齿廓修形曲线和参数

采用齿轮动态模拟的方法对不同的修形曲线、修形量和修形长度的齿轮进行动态性能分析，在动态分析的基础上根据齿轮的工况和动态性能指标来选择最佳的修形曲线、修形量和修形长度。

冲击载荷下Al_(2)O_(3)磨料对齿轮磨损行为的作用机理研究

为了探究大型风电齿轮受冲击载荷在三体磨料磨损状态下的磨损特征与演变机理,需对初始磨粒混入的45钢斜齿轮磨损特征与运行状态进行分析研究.试验从齿轮磨损量、齿面磨损形貌分析、油液磨粒分析和振动分析4个方面进行磨损机理研究.利用磁粉制动器施加冲击载荷来模拟实际工况,使用颗粒计数器、单联式铁谱仪和扫描电子显微镜对油样磨粒和齿轮齿面损伤形貌进行观测.结果表明:初始硬质颗粒加速齿轮齿面磨损,导致齿轮提前进入剧烈磨损阶段,并引起齿面发生严重损伤,产生磨粒尺寸较大;对斜齿轮施加冲击载荷的加载方式加剧了磨粒磨损并扩大了应力集中,使得表面大磨粒脱落,齿宽降低,从而导致齿轮断裂失效.研究聚焦风电齿轮在风沙环境下易发生磨粒磨损的异常工况,研究结果将为改善风电齿轮在此类异常工况下的磨损状态,提供理论依据.

小模数精密齿轮传动误差分析及实验研究

介绍了小模数精密齿轮传动误差分析方法 ,总结出减小整体传动误差的措施 ,并通过实验对该方法进行验证 ,分析结果和实验结果吻合良好。本方法使设计人员可以对产品进行预先检验 。

基于Ansys的齿轮接触应力分析

利用Ansys软件对齿轮进行有限元仿真分析,从网格精度和加载方式两方面寻求最佳模型,分析了不同齿宽情况下齿面接触应力与理论结果的误差,为齿轮的优化设计和可靠性设计奠定了坚实的基础。

用公法线长度测绘法确定齿轮模数的简易方法

齿轮模数是齿轮几何尺寸计算的重要参数。对于损坏齿轮 ,生产现场要求准确、快速地确定其模数以便及时配制。经过严密计算和实践反复验证 。

微型齿轮测量中的计算机控制

本文介绍利用计算机技术和误差补尝技术,实现微型齿轮测量的开环控制,成功的解决了微型齿轮测量中齿轮和测头及易损坏的难题。

不同模数齿轮副齿数方案的计算机辅助设计

提出齿轮变速机构中不同模数齿轮副齿数方案的CAD 方法,根据需要可给出符合传动比要求的标准齿轮和变位齿轮齿数方案,传动比存在许用误差的标准齿轮齿数方案,以及综合优化齿数方案。

基于UG的齿轮坯体实体造型

介绍了常见齿轮的结构形式,并在此基础上通过GRIP编程实现了齿轮坯体实体造型模块的开发,应用该模块可使设计人员方便的进行更新设计,提高设计效率。

齿距能被自然数除尽的齿条

大型数控切割机、电焊机、放样机等设备的座标移动都采用齿轮齿条驱动。为了能与步进电机脉冲当量匹配,一般采用齿条的齿距要求能被自然数除尽,即齿距为自然数或末位数为5的一、二位带小数。这样保证了步进电机每转动一步距角。

非对称齿轮弯曲疲劳实验对比与分析

非对称齿轮以其特有的传动性能,在齿轮研发、加工、应用等领域得到了越来越广泛的青睐。齿根弯曲疲劳应力是影响非对称齿轮寿命的主要参数,其幅值的大小波动可能引起强烈的振动和剧大的噪音。研究的非对称齿轮机构中两齿轮材料均为45号钢,并采用线切割加工工艺方法加工两齿轮。分别将对称齿轮和非对称齿轮在高频疲劳实验设备上进行实验,对载荷不同、应力大小水平不等的两类齿轮实验结果进行比较和分析,分别得到两类齿轮置信度(C)-可靠度(R)-应力(S)-寿命(N)曲线。通过两类齿轮C-R-S-N曲线数据分析,在相同的载荷的情况下,非对称齿轮的寿命远远高于对称齿轮,同时非对称齿轮传动平稳、振动和噪音等性能明显优于对称齿轮,为非对称齿轮疲劳强度计算提供了初始边界条件。

直齿轮刚性平移两步成形工艺仿真与试验

针对直齿轮冷锻成形困难、工作载荷大和模具寿命低等问题,提出基于刚性平移的直齿轮两步成形工艺,即先成形分度圆以外齿形,后完成整齿成形。首先采用有限元法,对两步成形工艺的冲挤预成形和刚性平移终锻成形过程分别进行了模拟,并提取等效应力场和载荷行程曲线进行分析;再用物理试验对数值模拟结果加以验证;最后与传统工艺方案的模拟结果作对比。研究结果表明,刚性平移预锻齿形设计有利于改善齿轮的充填性,同时使得工作载荷大幅度降低。

基于UG的蜗轮蜗杆设计

产品建模技术是计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)系统的核心技术。以UGNX作为支撑平台,创建参数化的蜗轮蜗杆三维实体模型,为之后的装配设计、强度分析、仿真蜗轮传动的啮合过程、干涉检测、啮合特性及表面特性进行更深入的分析提供了基础。

基于ABAQUS的大模数轮齿硬化层表面接触疲劳强度分析

渗碳淬火硬化层在提高大模数轮齿表面硬度与耐磨性,延长其使用寿命方面具有重要作用。主要研究轮齿接触面硬化层深度的设计问题,分析了有效渗碳硬化层对轮齿接触疲劳强度的影响;确定了大模数齿轮最佳有效硬化层深度,并且利用在Abaqus中将轮齿啮合齿面有效硬化层分离的方法,计算出接触面处的应力分布状况,得出最佳的有效硬化层深度。方法为大模数轮齿渗碳淬火硬化层设计提供了一种理论参考。