Dynamic Simulation for Rigid-Flexible Coupling Model of Gear Transmission System Based on ADAMS

The influence of the flexible body for the motion of gear transmission system is analyzed and the foundation for a more accurate assessment of gear transmission system is established when it has battle damage faults. By using Pro / E software,the virtual prototype model of gear transmission system in the speed reducer is established,and the rigid model and rigid-flexible coupling model are simulated respectively in ADAMS to obtain the data of gear meshing force. It can be concluded that rigid-flexible coupling model can reflect the real motion better than rigid model by comparing the simulation data of two models.

弱刚性齿轮传动测试台的研制与试验

为了对齿轮传动系统进行更加深入、细致的研究,根据弱刚性齿轮传动轴的振动特点,提出将高精度激光位移传感器用于传动轴的振动测量,研制了一台用于测试弱刚性齿轮传动系统的齿轮测试台,针对弱刚性齿轮传动开展了不同工况条件下振动测试研究。根据弱刚性齿轮传动临界转速较低的特性,对由齿轮和轴组成的转子进行模态分析,得到转子的固有频率,计算了可能引发转子共振的电动机转速;并通过恒载变速试验与恒速变载试验进行了验证。结果表明,该系统在电动机转速为219.69 r/min左右时会到达转子的共振频率;分析数据发现,轴的振动幅值在一定范围内对载荷的响应成线性关系而受转速的影响并不显著。最后,对测试台进行重复性试验,验证了该设备的可靠性与稳定性。

GEAR算法在随机轨道模型计算中的应用

本文对随机轨道模型中颗粒相常微分方程组的刚性问题进行了分析，结果表明：当采用常规算法如四阶Runge－kutta法求解方程组时，方程组的刚性是导致某些情况下计算发散或计算时间过长的原因。为此，本文将适用于求解刚性方程组的Gear算法应用于随机轨道模型的计算中，取得了良好的效果．

机器人用同轴磁性齿轮若干基本特性分析及其数值计算

机器人用同轴磁性齿轮受其固有特性的限制,目前难以直接应用于工业机器人,其力矩密度、传动比、空程、背隙和扭转刚度、稳定工作区等关键基本特性的研究尚存不足。为此,以国家标准规定的型14谐波齿轮性能为参考对象,采用类比的方法,运用相关电磁学理论,对与其同等空间大小的同轴磁性齿轮相关性能及其数值计算方法、稳定性以及伺服电动机和同轴磁性齿轮的一体化集成技术进行了研究和对比,指出了扭转刚度不足是制约同轴磁性齿轮用于机器人的关键因素,明确了未来机器人同轴磁性齿轮伺服控制的研究重点。

飞机主起落架-刚性跑道动力相互作用与响应分析

为了进一步明晰飞机-跑道系统的相互作用机制和动力响应,首先,本文建立了飞机主起落架-刚性跑道动力相互作用的物理模型,将飞机轮胎和跑道地基分别模拟为刚性滚子模型和Pasternak地基模型;其次,基于位移协调原理推导出刚性滚子模型和Pasternak地基模型的数学表达式,采用新型快速显式积分算法求解飞机起落架和跑道结构的振动响应;最后,以B737-800典型机型为例,通过研究不同跑道结构强度、飞机滑跑速度、道面平整度下的飞机子系统和跑道子系统的动力响应,揭示影响飞机安全、舒适度和跑道结构安全的关键因素。结果表明:地基刚度衰减对跑道振动响应的影响程度较大,最大增幅可达56.13%;随着飞机滑跑速度增大,机轮轮下道面振动位移峰值先增大后减小,而机身和机轮振动加速度峰值均持续增大;由于起落架缓冲器的消散作用,跑道平整度变化对机身振动加速度的影响存在滞后效应。

数控龙门加工中心主传动系统改造

文章通过对TH42250数控龙门加工中心主传动系统改造前的重载切削功能丧失和精加工能力丧失的问题进行分析,在提高精度、强度和改善材料等方面,对箱体结构、轴、齿轮、装配等提出了整体的改造设计方案。通过新备件的加工、装配及运行,取得了良好的效果,在运行的稳定性、温升控制、加工精度、成本控制、维护费节省等方面取得了成功。设备重载切削功能和加工精度恢复出厂设计水平,对其他主传动系统的故障修复和齿轮箱设计研发起到借鉴作用。

立轴普通伞式水轮发电机组盘车方式研究

在安装水轮发电机组初期,由于设备加工制造存在误差,有可能引起机组轴线不同程度的倾斜,而机组轴线质量的优劣直接影响机组的安全稳定运行,所以机组安装后必须对轴线数据进行全面分析、处理,使其满足设计及国家标准要求。水轮发电机组盘车是为了检查机组轴线的倾斜与曲折情况,通过对盘车测量数据的分析与处理,使各部位摆度符合国标或该机组轴线调整安装说明书规定要求。介绍立轴普通伞式水轮发电机组盘车方式选择以及数据分析简易过程,为类似机组的盘车方式提供理论参考。

齿轮组装式离心压缩机试验台结构

本研究重点在于构建与解析一种适用于齿轮组装式离心压缩机试验的试验台结构。首先,探讨离心压缩机试验所需与试验台架构设计的关键原则。其次,一种高刚性、稳定性卓越、安全可靠的试验台结构已被研发出来,对其架构参数进行了优化提升。最后,运用有限元分析方法,对试验台结构进行了模拟探究,核实了设计方案的实用性与执行可能性。该试验台在理论和工程层面的设计具有引导及实用意义。

塑料斜齿轮与金属蜗杆传动机构疲劳寿命分析

高分子材料领域的快速发展,促进了中低载荷齿轮传动中金属齿轮塑料化的趋势。塑料斜齿轮常被用于代替金属蜗轮与金属蜗杆进行啮合传动,但金属与塑料材料的各方面性能差异较大,塑料斜齿轮损伤形式复杂,其疲劳寿命难以预测。针对这一问题,基于Hertz接触理论和航天领域形成的相对坐标法,运用多体动力学软件RecurDyn建立金属蜗杆与塑料斜齿轮的刚柔耦合动力学模型,获得了塑料斜齿轮在对应加载工况下的瞬态应力值,作为Durability模块中塑料斜齿轮的载荷输入值;引用德国塑料齿轮标准VDI 2736中POM齿轮疲劳寿命与接触应力幅值关系,得到塑料斜齿轮材料的S-N曲线,并基于应力时间历程寿命计算准则,对塑料斜齿轮的疲劳寿命进行了分析。通过疲劳台架实验验证了该分析模型的准确性,为后续塑料齿轮疲劳寿命的研究提供了理论依据。

Study and Performance Test of Full Complement Cycloidal Ball Reducer with Ceramic Balls as its Gear Teeth

To improve the transmission accuracy and stiffness of the ball cycloid reducer, the authors developed a novel cycloid ball reducer, which uses a full complement ball as its gear teeth. Ceramic balls are used to get better performance in severe working conditions. A simple synthesis method was also found to determine the raceway forms and compute the contact forces among the balls and raceways. The Contact Stress Analysis (CSA) computer program was used to optimize the design of the reducer. In this paper, the following topics are covered: (1) Study of the geometry of the raceways. (2) Analyses of the principal curvature of the raceways are also accomplished. In addition, the modification of the raceway is put forward. (3) The contact forces and the reducer efficiency are evaluated. (4) Study of the performance of ceramic balls used in the CBR. A reducer using the above design technique was tested and the performances show that the reducer has high precision and rigidity. An increase of more than 50 percent transmission power was realized in the new gearing.

轮胎参数对双轮式起落架刹车耦合振动影响研究

目前对飞机起落架低频刹车耦合振动问题的研究主要停留在考虑轮胎参数影响的起落架纵向单自由度振动特性分析,对于多自由度低频刹车耦合振动的特性研究不足。基于Simcenter 3D动力学分析软件建立双轮支柱式起落架刚柔耦合整机滑跑刹车分析模型,研究轮胎竖向刚度和侧偏刚度对双轮支柱式起落架低频刹车纵向、横向和扭转的多自由度耦合振动的影响。结果表明:轮胎的竖向刚度对起落架横向和扭转方向上的振动影响较大,轮胎竖向刚度变化33%,横向和扭转方向上的振动变化5%左右;轮胎的侧偏刚度对起落架低频刹车横向上的振动影响较大,轮胎侧偏刚度变化33%,横向上的振动变化15%左右。

电子换挡器操纵机构刚柔耦合动静态特性分析

以某重型商用车电子换挡器为研究对象,基于刚柔耦合多体系统动力学,获取典型挡位不同工况下关键点的动载荷。将动载荷作为输入,建立有限元模型,对关键零部件进行强度分析,分析不同工况下换挡器结构的可靠性。结果表明:所有工况下零部件关键点处载荷的仿真值与理论值误差均小于20%,理论计算和仿真结果一致;关键零部件易失效位置在零部件接触和螺栓连接处;上盖、下盖、子弹头达到了设计的预期结果,换挡槽强度需进一步优化;刚柔耦合多体系统动力学分析与有限元分析相结合,缩短了复杂装配体静强度分析时间。

刚柔耦合的行星轮系均载特性仿真设计与验证

为了获得行星轮系柔性构件参数对其动态均载特性的影响规律,开展了刚柔耦合的行星轮系各传动分支均载性能仿真与实验研究。构建了具有薄壁空心支撑轴内齿圈行星轮系的刚柔耦合模型,进行了内齿圈空心支撑轴的厚度参数化设计,采用计算机仿真分析的方法,分析了空心支撑轴壁厚参数对行星轮系均载性能的影响情况。开展了行星轮系动力学均载实验,采用应变测量法设计了将应变片粘贴在齿圈背面的数据采样方案,通过实验分析结果与仿真结果进行比较,验证了均载仿真设计的合理性。

柔性齿圈行星轮系耦合模型创建及振动特性研究

针对柔性齿圈结构振动特性分析缺失以及现有传动系统特性分析方法不足,本文结合模态叠加法、承载接触分析技术与集中质量法,构建了考虑轮齿间接触特性、结构振动与系统振动的行星轮系模型。分析了柔性齿圈行星传动系统的结构振动特性及柔性齿圈对系统动态性能的影响,并避免了集中质量模型无法计入构件结构振动,全有限元模型计算量过大、收敛困难,现有刚柔耦合模型的刚性接触、齿轮参数标准化以及难以引入构件误差等问题。本文为柔性齿圈的设计以及传动系统动态特性的深入探究提供了模型基础和理论指导。

舰船用齿轮传动啮合刚度及动态性能研究

舰船用齿轮副由于具有特殊的性能要求 ,其结构上也与通用机械齿轮副有所不同。文章以齿轮接触线长度变化代替齿轮瞬时啮合刚度的变化 ,利用傅立叶级数的形式计算舰船用宽斜齿轮副的啮合刚度 ,并分析单自由度扭转振动系统在时变啮合刚度及齿轮副误差激励作用下系统的动态特性。

谐波减速器刚轮的模态分析

以XB80134H谐波减速器的刚轮作为研究对象,运用有限元分析的方法,对其施加满足实际工况的约束,在计算机容量允许的情况下,选择精度更高的单元,计算出刚轮的模态频率以及模态振型。为了验证有限元法计算结果,又通过实地的振动试验,具体测出了刚轮的共振频率,验证了有限元计算结果的正确性。利用经过验证的有限元模型,在计算机上作结构改进仿真设计。通过多种方案比较,发现加大刚轮轴上凸台的半径,可以实现在不改动谐波减速器其他零件尺寸的前提下,提高刚轮的模态频率,使谐波减速器更不易发生共振。

某半轴支柱式起落架低频刹车诱导振动特性研究

针对起落架刹车抖振问题,以某半轴支柱式主起落架为对象,建立了该起落架的刚柔耦合动力学分析模型,进行了基本动力学模型校验,验证了模型的正确性和有效性。进而基于此模型建立了起落架刹车抖振动力学分析模型,并开展了起落架刹车抖振特性和参数影响研究。研究表明:起落架支柱刚度对起落架纵向刹车抖振现象影响较大,而结构阻尼、轮胎与地面之间摩擦系数对起落架刹车抖振现象影响较小。刹车力矩和刹车频率的增大都会使起落架纵向抖振现象趋于严重,当刹车频率从9 Hz增大33%时,轮轴处纵向加速度增长400%以上,轮轴处纵向位移和载荷增大超过100%;当刹车力矩从9000N·m增加33%时,起落架纵向位移和轮轴处纵向载荷增大50%左右,轮轴处的纵向加速度增长率超过200%。

大型军用飞机多轮荷载作用下水泥混凝土道面的结构响应

以伊尔-76为例,考虑大型军用运输机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点,基于“地基-道面结构-飞机轮载”的相互作用,并采用弹簧单元模拟道面板的接缝传荷,借助ABAQUS软件建立了足尺9块水泥混凝土道面板的三维有限元分析模型。应用该模型,计算了多轮荷载不同组合作用下水泥混凝土道面的应力和变形,揭示了道面结构的力学响应,即在多轮荷载作用下,道面结构的最大应力位于轮载作用位置的板底部;与8轮荷载组合相比,16轮荷载组合作用下道面结构的应力和变形较小;而且,道面板弹性模量、基层回弹模量和地基反应模量对板底弯拉应力影响显著。

软质齿轮齿距累积偏差影像法测量

采用影像法对微小齿轮或软质齿轮齿距累积偏差，进行非接触测量，利用影像测量仪和回转工作台，采用单齿法和跨齿补点法，通过对回转工作台角度转位的分度误差补偿完成测量，提高了绝对法测量数据的合理性。对齿轮安装偏心误差、测量仪器误差和瞄准对齐误差分析，得到单齿法和跨齿补点法齿距累积偏差测量的不确定度分别为＆#177;65μm和＆#177;64μm，均满足测量精度要求。两种方法对被测塑料软质齿轮精度等级判定都为10级。相比来说，跨齿补点法测量次数更少，过程更简化。

谐波减速器刚轮的模态优化设计

以XB-80-134H型谐波减速器的刚轮作为研究对象,运用有限元分析的方法,对其施加满足实际工况的约束,在计算机容量允许的情况下,选择精度更高的单元和划分更细的网格密度,计算出刚轮的模态频率以及模态振型。为了验证有限元法计算结果,又通过实地的振动试验,具体测出了刚轮的共振频率,验证了有限元计算结果的正确性。利用经过验证的有限元模型,在计算机上作结构改进仿真设计,以期找到提高刚轮共振频率的措施。通过多种方案比较,发现加大刚轮轴上凸台的半径,可以实现在不改动谐波减速器其他零件尺寸的前提下,提高刚轮的模态频率。