基于事件逻辑的WMN客户端与LTCA认证协议安全性分析

无线Mesh网络是一种新型的宽带无线网络结构,融合无线局域网与点对点模式两者的优势,是无线网络研究的热点之一.基于事件逻辑理论,结合事件结构、事件类、公理簇以及随机数引理,提出置换规则保证用户交互信息在性质置换过程中的等价转换.通过事件逻辑构建客户端与LTCA认证协议的基本序列,对协议交互动作进行形式化描述并证明协议强认证性质.在合理假设下,无线Mesh网络客户端与LTCA间认证协议的安全性得证,研究表明事件逻辑理论不仅可以论证无线网络协议的安全属性,还能对安全协议不同身份主体间的认证性进行证明.通过流程图简化协议形式化证明步骤,阐述事件逻辑理论证明协议安全属性过程,比较分析事件逻辑理论与其他逻辑推理方法,表明事件逻辑理论具有通用性.

齿轮轮齿承载接触分析(LTCA)的模型和方法

本文建立了齿轮承载接触分析（ＬＴＣＡ）的模型，考虑了误差条件下的齿面准确几何性态，以及由此产生的齿面间隙、齿间间隙，并用有限元柔度系数法计算了齿轮及其支撑的变形，有机地结合了齿轮的几何分析与力学分析。

基于LTCA的直齿轮啮合刚度的计算与分析

采用Matlab软件,运用三维有限元法获得了直齿轮齿面的柔度矩阵,对比分析了三种柔度矩阵的计算方法;建立了直齿轮啮合副的线接触和面接触两种轮齿承载接触分析模型,获得了齿轮副的啮合刚度,并分析了齿轮轮缘厚度、腹板厚度、施加载荷以及不同接触模型对啮合刚度的影响。研究结果表明:两种接触模型情况下获得的啮合刚度误差较小。轮缘厚度较小时,对啮合刚度影响较大;而腹板的厚度对啮合刚度的影响较小。在算例给定的参数下,当轮缘厚度与模数的比值大于3. 5左右时,轮缘厚度对啮合刚度的影响趋于平缓。

考虑LTCA技术的功率双分支轮系动态特性分析

双路功率分支传动系统较多应用于航空系统传动装置中,为了揭示其动态振动机理,建立该系统的动态力学模型。采用承载接触分析(LTCA)技术计算齿轮副时变啮合刚度激励;利用集中质量法建立弯扭耦合的动力学微分方程,进行消除刚体位移和量纲归一化处理,采用数值解法,得到系统的时域-频域响应,给出动载系数与输入转速的函数关系。结果表明:系统动态特性受到输入转速的影响较大;啮合阻尼的增大,可以降低临界转速附近的动载荷;实验和理论具有较好的一致性。为进一步对该系统的优化设计提供理论基础。

大功率高扭矩全回转螺旋伞齿轮研制

文章详细阐述了7 MW全回转螺旋伞齿轮研制及性能试验关键技术研究。主要包括大功率高扭矩螺旋伞齿轮设计研究、大功率高扭矩螺旋伞齿轮性能试验研究。核心为参照美国齿轮制造商协会(AGMA)等颁布的标准进行齿轮宏观参数优化,利用MASTA等软件进行传递误差、承载接触分析(LTCA)等计算,设计开发螺旋伞齿轮试验箱模拟真实运行环境,建立箱体有限元模型,同时进行箱体模态有限元分析,得到箱体约束模态频率及其对应的固有振型,正常运行工况下不会出现传动轴转频或齿轮副的啮合频率与固有频率合拍的现象,后续将进一步试验验证设计的合理性。

准双曲面齿轮LTCA弯曲变形约束方法

针对现有准双曲面齿轮加载接触分析(LTCA)受载后得到的弯曲变形中包含由于柔性引起的变形和加载点与轮坯之间剪切变形的问题,提出了轮齿有限元模型约束方法用于消除柔性引起的变形和剪切变形。该约束方法在原有约束方法的基础上引入了约束轮坯内圈和轮齿中间平面的有限元模型,并给出了该约束方法对应的齿面法向柔度矩阵的计算过程。为验证该约束方法的正确性,将原约束方法、该约束方法及实验结果进行对比。结果表明:约束方法主要影响齿面加载接触印迹的范围,最大载荷时原有约束方法加载接触印迹到达齿面小端,而该约束方法的加载接触印迹在最大载荷时距离小端仍有3~4mm与实验结果吻合更好。

刀具形貌对交错轴变厚齿轮传动接触特性影响分析

从刀具修形角度出发,将抛物线型齿条刀具引入到变厚齿轮传动中,通过建立抛物线型齿条刀具的法向截面数学模型,以滚削加工理论为基础,推导了抛物线刀具加工变厚齿轮的齿面方程;采用轮齿接触分析方法,研究不同几何设计参数下,抛物线刀具对齿轮副TCA(轮齿接触分析)和LTCA(承载接触分析)的影响;建立交错轴变厚齿轮副啮合模型,研究抛物线修形前后不同FPD角(第一主方向角)对齿轮副的接触特性的影响规律,并分别对比抛物线修形前后的接触迹线、齿面接触力、传递误差、齿根应力和啮合印痕的数据.结果表明,抛物线型齿条刀具对加工变厚齿轮具有一定的优越性,本文研究可为变厚齿轮传动的修形方法提供新的思路.

齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度的计算方法

针对齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度激励的问题,提出了一种通用的时变啮合直齿轮副刚度的解析方法。首先,建立了直齿轮齿向修鼓与轴向错位模型,导出了轮齿副总误差计算式;然后,结合了弹性力学理论、齿接触分析(TCA)以及加载齿接触分析(LTCA),对齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副加载状态下的啮合特征进行了计算;基于势能法以及切片理论,建立了改进的几何刚度、耦合刚度、赫兹接触刚度以及齿基刚度模型,并进一步推导了齿向修鼓和轴向错位的直齿轮副时变啮合刚度改进解析式;最后,将该方法的计算结果与有限元结果进行了对比分析,对该解析模型进行了验证,并分析了不同鼓形量与错位量对直齿轮副刚度激励的影响。研究结果表明:提出的齿向修鼓和轴向错位直齿轮副刚度计算方法的计算误差为3%,能够准确且有效地分析齿向修鼓和轴向错位直齿轮副的啮合刚度,为齿轮副传动系统的修形设计提供了理论基础。

采用曲面综合法的复杂齿面微分修形与拓扑结构设计

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮空间曲面极端扭转、曲率修正难度大的问题,提出了刀具双向修形点接触齿面修正方法。利用ease-off曲面综合法、齿面微分修形、拓扑结构精益化设计,实现了点接触齿面啮合质量的精确控制。建立了曲面综合法齿面微分精益化设计计算流程,给出了轻修形、内对角重修形、内对角轻修形三种拓扑结构设计形式;利用齿面承载接触分析(LTCA)方法,对比了上述三种形式的齿面啮合刚度、传动误差及载荷分布特性,其中内对角轻修形方式的接触性能最好。进行了HRH齿轮动态啮合性能试验,齿面接触斑点检验了点接触齿面ease-off梯度特征。研究结果表明,实测振动特性变化规律与啮合刚度、承载传动误差(LTE)理论仿真分析一致。齿轮在较宽转速与载荷范围运转平稳,验证了所设计HRH齿轮的齿形关系正确,微分精益化修形控制良好。

真实啮合状态的直齿轮副啮合刚度计算方法

为了准确计算直齿轮副在真实啮合状态下的时变啮合刚度,根据齿轮啮合原理和齿轮副啮合刚度的定义,提出通过齿面接触分析(TCA)/承载接触分析(LTCA)计算真实啮合状态下直齿轮副时变啮合刚度的方法。在考虑直齿轮副齿形修形和安装误差的基础上,构建真实啮合状态下直齿轮副的TCA和LTCA分析模型,采用数学规划与有限元结合的方法获得齿面载荷分布因子和传动误差,通过三次Hermite插值,计算获得一个啮合周期内齿轮副的时变啮合刚度。结果表明,齿廓修形影响直齿轮副啮合刚度的幅值和均值,且随修形量和修形长度的增大而减小。与有限元法计算结果比较相差3.1%,验证了结果的准确性。

高减比准双曲面齿轮摩擦功耗分析与效率试验

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮拓扑曲面复杂的问题,利用对偶等切共轭的方法,构建了HRH齿轮齿面模型与ease-off曲面,解析得到齿面接触点曲率参数、卷吸速度、滑滚比等运动学参数。利用接触线微分单元法建立轮齿刚度、载荷与变形协调方程,进行承载接触分析(LTCA)计算,获得了齿面载荷与接触应力分布规律;结合弹流润滑(EHL)摩擦因数经验公式,解决了瞬时接触区畸变、EHL参数计算问题。分析了齿面上油膜厚度、摩擦因数、摩擦功耗的分布规律。通过传动效率试验验证了所给出的LTCA、摩擦功耗分析与啮合效率计算模型。

真实啮合状态面齿轮副时变啮合刚度计算及系统振动特性分析

为了获得面齿轮传动系统真实啮合状态的时变啮合刚度,提出一种能够综合考虑齿面修形和安装误差,运用面齿轮轮齿接触分析(TCA)及承载接触分析(LTCA)技术的时变啮合刚度精确计算方法。构建了面齿轮副的TCA和LTCA模型,采用有限元和数学规划的方法获得轮齿接触变形及齿轮啮合力,计算得到面齿轮副精确时变啮合刚度,进而研究了修形参数对面齿轮系统时变啮合刚度的影响规律;在此基础上,建立了考虑时变啮合刚度以及综合传递误差等内部激励的面齿轮传动系统动力学模型,仿真了精确时变啮合刚度激励下的面齿轮传动系统振动响应,为面齿轮传动系统的动态设计提供了理论参考。

弧齿锥齿轮几何传动误差的设计与分析

提出基于传动误差设计的概念和方法。通过TCA和LTCA对传动误差曲线的设计进行啮合仿真分析的结果表明 ,根据工作载荷合理地确定传动误差转换点处的幅值与总的幅值 ,可降低弧齿锥齿轮对误差的敏感性 ,可使工作载荷下传动误差波动幅值最小 ,同时可有效地避免或减轻边缘接触。

对数螺旋锥齿轮加载接触分析

将对数螺旋锥齿轮三维几何模型导入到ANSYS Workbench有限元软件中,利用此软件对该齿轮的有限元模型进行网格划分,最后对其模型加载与运算分析,从而得出对数螺旋锥齿轮在载荷作用下,齿轮啮合过程中的载荷分布情况、瞬时啮合对数以及齿轮真实啮合接触区。基于研究所得数据,得出对数螺旋锥齿轮的啮合性能,证明了对数螺旋锥齿轮在啮合传动中具有良好的承载能力与稳定性,为对数螺旋锥齿轮的设计与创新提供数据与依据。

考虑边缘松弛效应的直齿圆柱齿轮加载接触分析

提出了一种考虑到边缘松弛效应的直齿圆柱齿轮加载接触分析(LTCA)方法,改进了传统分析方法。基于齿面公式计算齿面点坐标,根据啮合关系计算完整啮合周期内啮合印迹,基于NewtonRaphson法,求解齿轮副平衡状态下啮合状态。引入了边缘修正函数及边缘因子,考虑了边缘松弛效应的抛物线形式,提出了一种齿宽边缘接触刚度修正方法;用有限元方法(FEM),对完整啮合周期的载荷分配系数、接触应力分布、传动误差曲线、计算效率等进行对比验证。结果表明:采用本方法,能够对等宽度线接触直齿圆柱齿轮进行加载接触分析。

考虑轮齿制造误差的螺旋锥齿轮加载接触分析

从可靠性理论出发 ,对轮齿误差进行分析 ,在此基础上 ,用空间共轭曲面啮合理论 ,确定出螺旋锥齿轮齿面点矢函数 ,建立螺旋锥齿轮考虑误差的轮齿加载接触分析方法 ,在加载条件下对齿轮副的真实接触区、接触点迹、运动误差、某一瞬时同时啮合的对数。

降低斜齿轮噪声的对角修形优化设计

为了减小振动与噪音,提出以承载传动误差幅值、啮入冲击力与啮合线向加速度均方根最小的斜齿轮对角修形多目标优化设计方法:通过设计对角修形曲线,计算齿面网格节点修形量,经过3次B样条拟合为对角修形曲面并与理论齿面叠加构造了修形齿面,通过TCA、LTCA得到轮齿的承载变形,计算轮齿啮合刚度,并根据啮合冲击理论计算啮合力,建立斜齿轮振动模型,采用遗传算法确定了最佳修形齿面。通过算例表明:对角修形斜齿轮的啮入啮出位置发生了变化,啮入啮出端基本不承担载荷,承载后可以保持较高的重合度,因此在斜齿轮减振降噪中更为显著。

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法 ,计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程 ,对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差 ,证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷分配合理 ,接触印痕受安装误差的影响较小 。

高齿弧齿锥齿轮的承载啮合仿真和动态性能试验

研究了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的加载接触过程 ,对比了二者在载荷作用下的齿面载荷分布、齿面加载接触印痕和承载传动误差 ,计算了齿根弯曲应力。在台架试验台上测定了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的噪声和振动量 ,实验证明高齿弧齿锥齿轮齿面载荷分布合理 ,弯曲应力较小 ,具有较低的噪声和较好的动态特性。