反向式行星滚柱丝杠副的螺纹牙修形设计

基于反向式行星滚柱丝杠副(Inverted Planetary Roller Screw Mechanism,IPRSM)的螺纹牙载荷分布情况,分析了滚柱修形和丝杠修形对其载荷分布的影响。结果表明,丝杠-滚柱接触侧的载荷不均程度比长螺母-滚柱接触侧严重,对滚柱修形后,最大接触应力以及最大载荷得到了有效降低,螺纹牙上的载荷分布更加均匀;而长螺母-滚柱接触侧对修形量变化较丝杠-滚柱接触侧更加敏感。同样,丝杠修形可有效降低最大载荷。研究对优化IPRSM的载荷分布具有一定的参考意义。

折弯机链轮的修形研究及其影响

针对某折弯机链传动系统引起的冲击和疲劳破坏问题,对链传动的动态特性和链轮的修形进行了分析研究。从理论角度上分析了链传动的运行特点;利用RecurDyn软件建立了折弯机链传动系统的仿真模型,对其进行了动力学仿真分析和轮齿静强度分析;采用齿顶圆修形的方法,建立了短修形和长修形两种修形后的仿真模型,得到修形后从动链轮受力、啮合力、传动误差和链轮轮齿静强度的变化曲线图。研究结果表明,短修形有效降低了折弯机链传动过程中的啮合冲击力,链轮链条间啮合力峰值下降了43.64%,轮齿所受等效应力最大值降低了14.69%,有效提高了齿面强度,增加了链轮的使用寿命,相较于长修形更适用于折弯机链传动系统。

造粒机组主齿轮箱输入轴低速齿轮失效分析

针对异向大型挤压造粒机组主齿轮箱输入轴低速齿轮损坏案例,使用MASTA软件建立主齿轮箱动力学模型。从振动噪声和齿面接触两方面分析低速小齿轮齿面损坏原因,并给出新的修形方案和齿轮制造误差控制的改进建议,避免齿轮副损坏情况再次发生。

DIRECT DIGITAL DESIGN AND SIMULATION OF MESHING IN WORM-GEAR DRIVE

A direct digital design method （DDDM） of worm-gear drive is proposed. It is directly based on the simulation of manufacturing process and completely different from the conventional modeling method. The loaded tooth contact analysis （LTCA） method is analyzed, in which the advanced surface to surface searching technique is included. The influence of misalignment errors and contact deformations on contact zone and transmission error （TE） is discussed. Combined modification approach on worm tooth surface is presented. By means of DDDM and LTCA, it is very conven- ient to verify the effect of worm-gear drive＇s modification approach. The analysis results show that, the modification in profile direction reduces the sensitivity of worm-gear drive to misalignment errors and the modification in longitudinal direction decreases the TE. Thus the optimization design of worm-gear drive can be achieved prior to the actual manufacturing process.

考虑热变形的齿轮修形研究

齿轮在高速重载条件下工作时,摩擦磨损造成的影响是不容忽视的,而修形可以降低齿轮的磨损及表面温度,对提高齿轮胶合承载能力有显著作用。为此,根据齿轮啮合原理、齿轮修形原理等基本理论,对齿轮的热变形以及齿廓修形进行了研究。利用有限元仿真软件建立齿轮热力耦合参数化模型,确定轮齿各面的稳态热平衡方程,利用仿真软件对齿轮各点施加对流边界条件和摩擦热流量,求解得到了齿轮的温度场;分析齿轮温升对齿轮变形的影响规律,对齿轮修形技术进行研究,推导了弹性变形、热变形、热力耦合变形的计算公式。结果表明,修形能够降低齿轮温度,提高齿轮抗胶合强度。

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。

面齿轮传动新齿形与齿面修形研究现状与展望

面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式,在航空航天领域具有重要的应用,其新齿形与齿面修形研究已成为齿轮传动的研究热点。首先,从齿面展成、啮合理论、设计方法和啮合特性等方面对国内外在面齿轮传动传统齿形的相关研究成果进行了概述;其次,阐述了国内外在新齿形面齿轮传动的啮合理论与设计方法方面的研究现状;再次,详细归纳论述了面齿轮传动在面齿轮齿面修形与小轮齿面修形两个方面的重要研究进展;最后,总结展望了今后面齿轮传动在新齿形加工、修形齿面的啮合分析、修形齿面的承载能力分析、修形优化设计、软件开发等方面的研究方向。

高速工业平缝机混合驱动送料机构设计

针对传统送料机构存在结构复杂、调节精度低、使用柔性差等缺陷,创新地提出了一种可柔性调节的混合驱动送料机构。利用封闭矢量法对混合驱动送料机构进行运动学分析,推导了牙齿轨迹与驱动电动机输出转角的函数关系;对驱动电动机输出转角进行函数规划,详细分析了转角函数中各系数对牙齿轨迹的影响,并针对几种实际缝纫场景提出了牙齿轨迹柔性调节的优化策略;分析了送料过程中牙齿所受的负载,建立了混合驱动送料机构的动力学仿真模型,对驱动电动机极限工况下的动态特性进行了分析;通过高速录像设备结合图形识别分析软件,对混合驱动送料机构的牙齿轨迹进行追踪标定,测试结果与理论计算结果相符合。混合驱动送料机构具有结构简洁、运行可靠、柔性调节等优点,深度契合当前少人化、自动化、智能化的生产需求。

双圆弧谐波传动齿廓修形及啮合特性分析

针对谐波传动过程中柔轮实际径向变形量与线性假设变形量不符,引起柔轮与刚轮齿廓发生啮合干涉的问题,以无公切线双圆弧齿廓为研究对象,在Ansys Workbench中建立谐波齿轮传动有限元模型,提取柔轮长短轴径向位移,基于双圆弧齿廓修形原理结合Matlab参数化编程对柔轮齿廓进行三维修形,对仿真实体模型进行有限元分析。结果表明:有限元法设计修形后柔轮各截面均可实现无干涉啮合,有限元法设计修形后柔轮的最大等效应力值比未修形时减小41.79%,比线性法设计修形减小14.65%,且有限元法设计修形后柔轮应力分布更加均匀。

单轨道山地果园运输机齿条齿形优选

为减小单轨道山地果园运输机能耗及提高运输效率,该文基于动力学理论建立了运输机驱动轮与轨道齿条啮合的动力学模型,并设计、加工制造了链轮齿形齿条、销轮齿形齿条、摆线齿形齿条。以运输机驱动轮旋转角速度、轨道坡度、齿条齿形为考察因素,以驱动轮与不同齿形齿条啮合时所需提供的驱动扭矩为评价指标,探究齿条齿形对单轨道山地果园运输机力学性能的影响,得到在相同条件下驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩最小,且波动幅度最小。在驱动轮转速为+88.08 rad/s、轨道坡度分别为+0?、+6?、+12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小33.82%,33.45%,21.59%;在驱动轮转速为-88.08 rad/s、轨道坡度分别为-0?、-6?、-12?时,驱动轮与链轮齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值较驱动轮与圆弧齿形齿条啮合时的驱动扭矩均值分别减小35.55%,27.24%,30.43%。试验结果表明,链轮齿形齿条综合性能最优,较圆弧齿形齿条更适宜用于单轨道山地果园运输机的轨道运输中。该研究为单轨道山地果园运输机轨道的结构优化设计提供了参考。

NN型少齿差行星齿轮传动啮合冲击分析及修形设计

针对少齿差行星齿轮传动时的多齿啮合效应,采用有限元法建立了渐开线少齿差多齿啮合模型,分析了动态轮齿的接触特性分析,得到了完整啮合周期内齿面接触应力、齿面印痕、齿面滑动位移等啮合特性参数,分析了啮入、啮出冲击对齿顶刮行的影响。采用长修形法对少齿差行星传动的齿轮进行齿廓修形,使轮齿啮合状况得到了改善,明显减小了啮合冲击对齿顶刮行的影响,研究结果对指导少齿差行星齿轮传动设计具有重要意义。

基于齿条近似法的谐波传动空间齿廓设计方法

针对渐开线谐波传动齿廓设计中啮合侧隙过大造成传动精度降低以及柔轮轴向偏斜产生齿廓干涉等问题,提出一种基于齿条近似法的谐波传动齿廓设计方法。该方法考虑了实际啮合情况,利用齿条近似法对柔轮齿相对于刚轮齿的实际运动轨迹进行近似齿廓设计与修形。并考虑了柔轮在装配变形下的偏斜,对柔轮齿在主截面以外的其他截面进行空间齿廓设计。结果表明:基于齿条近似法设计的谐波传动齿廓啮合侧隙很小并且啮合范围很广,按照线性关系改变柔轮齿根处壁厚可以实现柔轮齿在空载状态下任意截面的无干涉啮合。

滚柱活齿传动受力分析的研究

对于滚柱活齿传动进行了受力分析 ,提出了建立滚柱活齿传动力学模型的方法 ,并根据以活齿微位移为基础的变形协调条件 ,首次建立了完整的力学模型 ,提出了求解滚柱活齿传动机构各构件受力的计算公式。

面齿轮传动全齿面闪温分布与抗胶合修形优化

为快速求解面齿轮传动的全齿面闪温分布,基于Blok闪温公式、齿面接触分析和承载接触分析技术,通过计算接触椭圆长轴离散点处的切向速度、综合曲率半径、载荷密度以及赫兹接触带半宽,建立了面齿轮传动全齿面闪温求解模型,并与带精英策略的快速非支配排序遗传算法相结合,以小轮修形曲线的8个参数为优化变量,以全齿面闪温最小为优化目标,建立了面齿轮传动抗胶合修形优化模型。算例分析结果表明:节线附近闪温近似为0℃;离节线越远,相对滑动速度就越大,闪温也越大,胶合失效最易发生在啮出的接触椭圆长轴上;优化小轮修形参数使全齿面的最大闪温下降了29.9%,从而提高了面齿轮传动的抗胶合能力。

航天器大功率传输介质深层充放电试验研究

太阳帆板驱动机构（solar array drive mechanism,SADM）是长寿命、大功率航天器上负责能源传输的关键部件,对空间充放电效应非常敏感。为检验SADM导电环绝缘介质聚酰亚胺的深层充放电对功率传输性能的影响,提出材料掺杂改性和几何结构优化的方案并进行试验研究。利用电子加速器产生2 Me V高能电子束,对以聚酰亚胺为基体的不同成分掺杂和不同几何构型的试样进行辐照试验,顺次监测试样金属环片接地、恒压和悬浮3种工况下聚酰亚胺挡边的表面充电电位。结果表明,聚酰亚胺挡边高度越高充电越严重,挡边宽度对不同成分掺杂的试样表现出不同的影响规律。对充电影响最显著的是聚酰亚胺掺杂改性后产生的非线性电导特性,通过合理掺杂可以显著缓解深层充电风险并达到抗辐射加固的效果。

RV减速器的摆线针轮副接触分析

RV减速器中摆线轮与针轮发生齿面疲劳点蚀和胶合是主要失效形式,有必要进行摆线针轮副接触分析。摆线针轮属于全齿接触,接触齿数多,针齿受载变形影响整个受载分布,且修形摆线啮合副的接触问题更是一个难以直接用赫兹公式精确求解的小变形几何非线性问题,有限元法却非常适合于这类问题的研究,但大多只涉及到强度分析,对在安装误差下的运动精度分析较少。本文运用有限元软件Abaqus对摆线针轮在安装误差、不同修形齿廓下进行接触分析,得出一般规律。

径向直动推杆活齿传动若干问题的研究

任问直动推杆活齿传动机构由偏。心轮、直动推杆、内齿轮、推杆支架和机架等组成。、毫、轮和内齿轮分别与推杆组成直动滚子推杯盘形凸轮机构，实现多齿同时啮合传动。证明了该种传动的最大推杆个数可取且只能取Z－1或Z＋1（Z为内齿轮齿数）。导出了内齿轮理论廓线齿顶曲车半径的计算公式，指出内齿轮廓线的齿顶向径越大，内齿轮的齿数和偏。台轮的偏。心距越小，内齿轮的齿项曲率半径也就越大，从而为设计时确定内齿轮齿形参数提供了依据。

摆线针轮行星传动中摆线轮最佳修形量的确定方法

在对摆线针轮行星传动中摆线轮的修形方式进行分析的基础上 ,提出了最佳修形齿廓的概念 ,对采用“负移距 +正等距”修形方法获得最佳修形齿廓原理进行了探讨 ,推导出了摆线轮最佳修形量的计算公式。

平面正弦钢球传动机构的钢球力学分析

研究了一种采用定盘输出、保持架固定,无偏心的平面正弦钢球传动机构,具有良好的散热性,弥补了圆柱正弦活齿传动机构的不足。通过建立平面正弦钢球传动机构的钢球力学模型,同时进行求解得到接触力与惯性力的变化规律,结合仿真验证了力学模型的准确性,为机构的强度校核及振动分析提供了理论依据。

变速传动轴承演变及结构改进新思路的探索

阐述了变速传动轴承历史发展 ,分析了推杆活齿传动机构的演变过程 ,并在此基础上提出了变速传动轴承性能改善和结构改进的新思路 。