随机误差对光伏组件安装设备行星轮系影响机理研究

光伏组件安装设备作为新型特种设备,为减小系统振动、保证光伏组件稳定精确安装,针对动力传动系统中行星轮系双功率输入的微调工况,采用集中质量法,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙等非线性因素,建立平移-扭转非线性动力学模型,在此基础上研究各轮齿的制造、安装误差对轮系的振动及均载特性影响。研究表明:当存在制造安装误差时,太阳轮浮动可自动定心适应误差影响,在行星架误差下太阳轮偏离理论原点最远;行星轮误差对系统响应影响最为显著,相较于其他部件误差产生的振动位移存在量级差异;所有行星轮均产生相同误差时系统的均载特性优于仅有单一行星轮误差。

利用齿面接触印痕逆向确定曲线圆弧齿轮的加工刀盘半径

为了设计出任意齿面接触印痕的曲线圆柱齿轮副,提出了一种根据所需齿面接触印痕尺寸逆向确定加工曲线圆柱齿轮的盘形铣刀半径的方法。首先,介绍了曲线圆柱齿轮副的齿面数学模型;其次,建立了齿面接触印痕计算的数学模型;然后,以4种不同半径的双刃铣刀所加工的曲线圆柱齿轮为例,研究了盘形铣刀半径与齿面接触印痕之间的关系图谱;最后,利用插值法实现盘形铣刀半径的选择。该法可以跳过齿轮的试加工环节,降低了齿轮制造成本,为固定面铣式曲线圆柱齿轮的设计与制造奠定了基础。

滚刀径向整体铲磨砂轮精确计算

中等模数以下滚刀齿形的全齿面以及齿顶和齿底圆弧要求一次铲磨形成,铲磨砂轮截形需要精确计算。分析滚刀径向铲磨运动,以整体精确铲磨出滚刀设计齿形为目标,依据齿面啮合原理,建立滚刀铲磨砂轮廓形的数学模型。再由砂轮截面廓形及铲磨时砂轮与滚刀的啮合条件,建立滚刀实际铲背曲面模型,并给出滚刀重磨后齿形与理想齿形的偏差计算方法。对一种直槽零前角剃前滚刀、一种螺旋槽零前角圆弧滚刀进行铲背砂轮截形及滚刀重磨误差计算,结果表明该方法精确、有效。可用于计算滚刀径向铲磨砂轮数控修整的时砂轮截形和确定滚刀铲磨工艺参数。

弧齿锥齿轮数字化齿面啮合仿真分析与试验

为了实现航空弧齿锥齿轮的数字化滚动检验,进行了数字化齿面啮合仿真分析与试验。采用NURBS对由齿面坐标测量或理论齿面坐标计算获得的离散点数据进行初步拟合,进一步考虑离散点法矢,优化控制顶点,实现数字化齿面的几何特征修改;建立数字化齿面啮合仿真分析模型并进行印痕滚检试验。算例结果表明:考虑法矢拟合得到的传动误差曲线的幅值误差小于0.46%,齿面印痕的大小、方向、位置都与理论齿面非常接近。因此,在一些应用上采用考虑法矢的NTCA可以代替滚动检验,获得实际的齿面印痕和传动误差。

一种高性能重载齿轮的研究

在对斜齿轮和人字齿轮的优缺点进行分析的基础上 ,提出了一种新齿形的圆柱齿轮———对称弧形圆柱齿轮 .根据刀盘参数 ,选用合适的刀倾角 ,采用新的展成法 ,圆满地解决了失配量的控制和加工这种齿轮的关键性问题 .分析了在普通多轴联动数控机床上的加工原理 ,建立了数学模型 .通过空间相对运动的分析 ,提出了各运动轴系数的确定方法 ,并对齿轮曲面方程及微分几何结构参数等进行了分析讨论 .研究结果表明 ,这种齿轮具有弯曲强度高、运转平稳、无轴向分力等特点 .可以预见 ,这种新型对称弧形圆柱齿轮是一种有希望的高性能重载传动齿轮 .

安装误差对准双曲面齿轮啮合性能的影响

安装误差是影响齿轮啮合性能的关键因素,接触印痕和传动误差比较完整地表达了齿轮副在空载或轻载下的啮合性能。针对接触印痕和传动误差,研究了安装误差对准双曲面齿轮啮合性能的影响,该方法突破了传统靠实践经验来调整齿轮副现场安装的局限性。根据格里森HFT(hypoid formate tilt)准双曲面齿轮的加工原理和加工方法,建立了切齿加工数学模型,推导了理论齿面方程。以一对准双曲面齿轮为例,在考虑安装误差的情况下进行了轮齿接触分析(tooth contact analysis,TCA),研究了安装误差对啮合性能的影响。结果表明:准双曲面齿轮对安装误差敏感性较低。

考虑安装误差的拓扑修形斜齿轮承载接触分析

为提高齿轮副承载能力和降低对安装误差的敏感性,提出一种拓扑修形的齿面结构。根据齿廓分段修形和齿向分段修形原理推导出拓扑修形齿面方程,构建含安装误差的修形齿轮副的接触分析(TCA)模型。并对轮齿接触分析和有限元分析,仿真出传动误差和齿面接触应力与剪切力在不同安装误差情况下的分布特征。根据应力分布曲线分析,齿轮副啮入与啮出点的应力幅值相比均值有所下降,为减振降噪创造了良好条件。滚检实验与仿真结果表明,基于成形法磨削的拓扑修形对改善齿面接触印痕,避免边缘接触和降低对安装误差的敏感性具有一定的应用价值。

S形刃口球头铣刀加工的误差分析

文章探讨了研制S形球头铣刀的意义 ,在加工刀具的前刀面和后刀面的数学模型基础上 ,研究了误差数学模型 ,并探讨了工业实现的可行性机构 ,给出了相关的数学公式和加工数据 ,最后给出加工可行的各参数误差范围 ,得出结论用 2轴可以实现在传统上用 4轴数控机床才能加工的S形球头铣刀 ,并可以保证加工精度。

克林贝格准双曲面齿轮齿面建模及接触分析

通过分析克林贝格制Cyclo-palloid摆线齿准双曲面齿轮的齿面展成过程,建立了包括齿根过渡曲面的全齿面模型,并据此生成了轮齿三维模型;针对过去轮齿接触分析(tooth contact analysis,TCA)数学模型未考虑法矢的第3个分量以及接触椭圆的计算需借助于对两配对齿面主曲率和相对曲率的复杂推导,提出了一种改进的TCA模型,避免了TCA结果可能出现的几何上不准确的情况,且对于接触椭圆的计算只需要知道两配对齿面的方程,因而避免了复杂的齿面曲率计算。最后基于此模型,编制了克林根贝格制Cyclo-palloid摆线齿准双曲面齿轮的全齿面生成以及TCA程序,通过与已有实例以及滚检试验结果的对比分析,验证了此方法的可行性,为后续轮齿承载接触分析打下了基础。

基于奥利康锥齿轮理论模型的齿形误差分析

为获得奥利康锥齿轮机床调整误差对齿面误差的影响规律,提出了一种齿形误差分析方法。首先建立了奥利康锥齿轮展成加工基本数学模型,研究了齿面数值求解与齿面误差计算方法;通过建立加工参数误差与齿面误差的映射关系,定性地分析了机床加工参数误差对齿面误差的影响趋势;借助二阶曲面对齿面误差的近似表达,通过求解齿面误差各阶影响系数,定量地分析了加工参数误差对齿面误差的影响权重。这将为奥利康制锥齿轮齿面接触区调整及齿面修正提供理论指导。

一种基于刀倾全展成法滚切准双曲面齿轮的数学模型

以通用型摇台式切齿机的坐标系统为基础,推导出基于刀倾全展成法(Spiroflex)滚切准双曲面齿轮的数学模型。首先,对通用型摇台式机床的机械设定进行转换,使其适用于当前新式6轴齿轮切齿机的坐标系统;然后,计算出6轴齿轮切齿机的机械坐标,编制出准双曲面齿轮刀倾全展成法滚切加工的加工程序;最后,用VERICUT仿真软件模拟准双曲面齿轮的滚切加工,并比较模拟齿轮与理论齿轮间的齿面误差。结果表明,模拟齿轮与理论齿轮间的齿面点位置误差及齿厚误差值均小于50μm,验证了该数学模型在6轴CNC齿轮切齿机上实施准双曲面齿轮的刀倾全展成法加工具有较高的准确性。

关于硬质合金渐开线型插齿刀CAM模型的研究(英文)

0 IntroductionConsidering the approximation of traditional design scheme on gear shaping cutter,we have given a new design model in paper[1],derived its CAD geometric model andverified that the new scheme is superior to the traditional one,but whether or not thenew designed cutter can be carried out with ordinary grinder is worth discussing fur-ther.This paper is to verifty the practicability of paper[1].

克林根贝格制准双曲面齿轮边缘承载接触分析

以克林根贝格Cyclo-palloid制准双曲面齿轮为研究对象,提出了其边缘接触的几何分析方法,确定了边缘接触点,并采用数值方法进行搜索,确定了边缘接触位置接触椭圆长轴的方向和长度,即该位置两齿面间的相对主曲率方向和所有可能接触点。建立了包括边缘接触的承载接触分析数学模型,采用基于有限元柔度矩阵的非线性规划法精确求解了边缘承载接触问题,通过与已有算例的对比分析,验证了本方法的可行性,并给出了仿真示例。

S形检测试件建模及几何特性研究

S形机床精度检验试件具有薄壁、开闭角和变曲率等特性,曲面造型复杂,在S形试件加工误差检测过程中存在较大的测量准确性问题,直接影响机床精度的判断。基于三次均匀B样条曲线建立了S形试件数学模型,研究S形试件表面连续性,计算理论加工误差,分析了S形试件轮廓中易产生缺陷的区域及误差产生的原因,最后通过实验证明结论正确。

采煤机镐形齿受力的计算机模拟分析

以试验数据为基础,对采煤机镐形截齿实际工况的煤层和镐形截齿受力建立数学模型;对镐形齿受力进行计算机模拟,且模拟的曲线反映截齿随不同参数的变化。从而为分析截齿的失效形式、截齿加工和设计打下基础。

渐开线齿轮传动齿面滑动摩擦耗散功率研究

基于齿轮系统的功能传递原理和摩擦耗散机理,分析了齿轮传动过程中单齿和双齿啮合的特性,求解了齿面滑动速度和齿面法向正压力分配系数,建立了齿轮系统瞬时啮合耗散功率计算的数学模型,并以某NGW型行星齿轮减速器为例计算了组成系统的各对齿轮传动的瞬时摩擦耗散功率和传动效率。结果表明:单齿啮合区齿面滑动摩擦耗散功率较小,双齿啮合区齿面滑动摩擦耗散功率较大;齿面滑动摩擦耗散功率和啮合传动效率具有周期性和时变性,并且具有很大的突变性;外啮合齿轮副齿面摩擦耗散功率大于内啮合齿轮副;各行星轮和中心轮的啮合状态之间的相位关系对瞬时摩擦耗散功率和传动效率影响很大,对行星轮系传动的平稳性有一定影响。

基于扫过面积法的齿轮泵卸荷面积计算

以小侧隙、矩形卸荷槽下的困油膨胀过程为例,依据扫过面积法的生成原理,通过啮合点和卸荷槽线与齿廓交点的动态计算,给出了卸荷面积计算的参数化精确模型。对计算结果进行虚拟验证,并分析了泵基本设计参数对卸荷面积的影响。结果表明:计算结果与虚拟测量值非常吻合,案例误差控制在3.86%左右,基于扫过面积法的卸荷面积计算方法正确;模数越大、齿数和变位系数越小,卸荷面积越大等,扫过面积法适用于任意侧隙值下的卸荷面积计算,且精确高效。

基于渐开线蜗杆状珩磨轮近似模型的珩齿工艺齿面误差

在锥面包络圆柱蜗杆状珩磨轮(ZK型)珩齿加工中,通常采用直廓金刚石滚轮修整得到的蜗杆状珩磨轮代替渐开线蜗杆状珩磨轮进行珩齿加工,在原理上引入了误差.为研究原理误差大小及影响因素,运用空间啮合原理,对近似模型的珩齿加工过程进行建模,得出加工齿轮齿面模型法向误差.以具体参数蜗杆与齿轮为例,绘制加工齿轮齿面模型上不同位置处的法向误差分布图.分析了蜗杆状珩磨轮螺旋角(蜗杆直径、头数)与压力角对加工齿轮齿面模型法向误差的影响.结果表明:蜗杆状珩磨轮螺旋角越大,加工齿轮齿面模型法向误差越小;待加工压力角较小的齿轮,更适合用文中近似模型进行珩齿加工.研究结果验证了运用锥面包络圆柱蜗杆珩齿加工的可行性,对珩齿加工具有现实指导意义.

磨削高精度螺旋插齿刀的通用数学模型研究

给出用指形砂轮磨制螺旋插齿刀的通用CAD/CAM数学模型 。

计入齿形误差的风电机组行星齿轮传动系统动态特性研究

以风电机组行星齿轮传动系统为研究对象,考虑齿形误差因素,建立行星齿轮传动系统平移-扭转动力学分析模型,研究分析各阶次误差对系统动态特性的影响。通过对模型求解,得到不同形式误差下系统动载荷的时域历程和频谱,分析不同形式误差对系统动载荷、太阳轮浮动轨迹以及系统均载性能的影响。研究得出在太阳轮计入齿形误差后,系统动载荷波动以及频谱幅值有明显变化,三阶误差尤为明显,负载较小时二阶误差可适当降低系统动载荷,渐开线内的一阶误差显著加剧动载荷的波动并使太阳轮中心浮动轨迹半径大幅增加,且对系统均载性能影响最大,渐开线外的一阶误差对动态特性的影响极其微小。