基于“3P”交互啮合模型的教学模式在病理学“金课”建设中的应用研究

目的:探讨基于“3P”交互啮合模型的教学模式在病理学“金课”建设中的应用效果。方法:2021级病理专业医学生60例,随机分为观察组与对照组各30例。观察组采用基于“3P”交互啮合模型的教学模式,对照组采用传统教学模式。比较两组学生考试成绩、能力提升及教学满意度。结果:观察组学生阶段性总成绩(83.18±3.91分)、期末理论考试(87.80±4.33分)、实验考试(88.30±5.61分)及总成绩(88.00±4.08分)高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,观察组学生问题探究能力(86.00±4.99分)、自主学习能力(86.50±3.64分)、知识应用能力(84.67±4.83分)、科学创新能力(85.60±4.12分)、分析问题能力(86.47±5.53分)及临床思维能力(88.83±4.42分)、逻辑思维能力(85.67±5.89分)明显提升,差异均有统计学意义(P<0.001)。观察组学生的满意度评分87.67±3.98分,高于对照组的78.40±5.67分,差异具有统计学意义(P<0.001)。结论:基于“3P”交互啮合模型的教学模式可明显提高病理学的教学质量,提高学生的学习成绩及学习能力,有利于打造病理学“金课”。

微3K-2型行星齿轮减速器中微齿轮啮合模型和参数计算

提出了微3K-2型行星齿轮减速器设计中,模数小于0.08的微齿轮传动啮合模型和参数计算公式.并对模数分别为0.08、0.06、0.04、0.03,太阳轮、行星轮、固定内齿轮、旋转内齿轮齿数分别为15、11、36、39的微齿轮进行了参数计算和比较.根据计算结果完成了模数0.06的微3K-2型行星齿轮减速器的研制.该减速器与电磁型微电动机相配,可降低微电动机的转速、减小微电动机的惯量。

基于齐次坐标表达式的变厚齿轮传动啮合模型研究

基于齿轮啮合原理,从变厚齿轮的加工原理出发,采用齐次坐标表达式首先建立了齿条刀在其法平面内的数学模型,然后运用坐标矩阵变换关系将其转换到端面坐标系内,进而运用齿条的节平面与齿轮的分度圆柱为无滑动的纯滚动关系,基于齿条刀与变厚齿轮之间的相互啮合关系推导出了变厚齿轮的参数化数学模型,并在此基础上基于变厚齿轮啮合的连续切触条件提出了变厚齿轮传动的啮合模型,该模型可以用于模拟交错轴、平行轴及相交轴的变厚齿轮传动,为变厚齿轮传动啮合特性、接触特性的进一步研究提供了理论基础。

螺杆钻具马达啮合模型及其应用

螺杆钻具马达定转子之间的过盈量决定了马达的密封性能并对其机械性能产生重要的影响,确定定转子之间合理的过盈量对提高马达的机械性能具有重要的意义。基于赫兹接触理论,建立了马达定子、转子二维啮合模型,遵循接触力系平衡原理,通过迭代方法得到转子运动的中心轨迹和法向过盈量。通过测量两只具有不同理论过盈量的马达定转子廓形,利用啮合模型得到其计算过盈量,并且与理论过盈量进行对比,结果表明:相较于理论过盈量,计算过盈量的值偏大。同时,对两只钻具进行整机试验,对比其机械性能发现计算过盈量更能合理解释马达的实验结果,并且计算过盈量处于合理的数值时,螺杆钻具马达将获得良好的机械性能。

考虑误差的行星滚柱丝杠副啮合模型研究

行星滚柱丝杠在工作运行中,由于存在安装精度以及螺纹精度误差,各螺纹参数、结构参数与滚柱定位并不能保证完全精确。当产生误差时,行星滚柱丝杠副的接触点位置与接触特性会发生改变。从行星滚柱丝杠副的啮合原理切入,分析各种误差的形式以及量化表现,运用刚体欧拉定理,结合行星滚柱丝杠副的坐标变换求解各螺纹的螺旋曲面方程;综合考虑误差存在的啮合条件,提出一种考虑误差的行星滚柱丝杠副啮合模型;使用Matlab软件对方程求解并与其他啮合模型比对验证,同时在Creo中建立三维模型以验证此模型的正确性。结果表明:此研究方法合理,计算可行,可用于行星滚柱丝杠副偏斜模型研究,并为进一步分析其运动学与动力学特性打下基础。

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.

作业场所安全卫生一体化评估DGMM模型探索

为了科学考察作业场所安全与卫生问题的相互关系,综合评估作业场所安全卫生现状,参考齿轮机构啮合运行规律,建立作业场所安全卫生一体化评估双齿轮啮合模型(DGMM),以建筑施工作业场所为例,进行作业场所安全卫生一体化评估验证。研究表明,作业场所是一个安全和卫生问题共存且相互作用的复杂系统,二者具有正相关性,即安全问题可以加速或减缓卫生问题的产生;反之亦然。因而,人们不能人为地分割安全事务或卫生事务问题。在实际评估工作中,应根据安全问题和卫生问题相互影响的基本规律,科学进行一体化评估,以实现对劳动者职业安全健康的有效防护。

基于多项式的等高齿锥齿轮时变啮合刚度建模

针对某型雷达装置的等高齿锥齿轮在啮合时的时变啮合刚度,提出一种多项式函数展开的时变啮合刚度新模型。通过转速、负载扭矩、阻尼因子系数分析,构建了多项式函数展开的时变啮合刚度模型,建立了等高齿锥齿轮的非线性动力学方程。将本文建立的时变啮合刚度模型与传统的多阶简谐波叠加形式的时变啮合刚度模型以及综合刚度参考数据模型进行分析对比,发现在小阻尼、重载工况下这种多项式形式的时变啮合刚度模型能更贴近于时变啮合刚度的实际特性,该模型为齿轮传动的减振、降噪、平稳传动等方面的动力学研究打下基础。

一种改进的非线性接触齿廓修形直齿轮啮合刚度分析方法

时变啮合刚度是齿轮副的周期性内部激励,是齿轮传动系统振动和噪声问题的主要来源。针对齿廓修形的直齿轮啮合刚度计算问题,从能量等效思想出发,结合悬臂梁模型,考虑接触对间的非线性接触,提出了一种改进的非线性接触齿廓修形直齿轮啮合刚度解析模型。首先,在已有文献的基础上,将轮齿简化为齿根圆上的悬臂梁,三维的齿轮副传动模型转换为二维的平面齿廓,进行了接触分析,考虑齿对间的非线性接触,通过能量法构建了齿廓修形直齿轮单齿啮合刚度半解析模型;然后,补充了变形协调与力平衡方程,导出了齿廓修形直齿轮副综合啮合刚度模型;最后,将采用该方法所得结果与有限元计算结果进行了对比,完成了对该计算方法的验证,并分析了不同摩擦系数与齿轮参数对齿轮啮合刚度的影响规律。研究结果表明:相较于传统的有限元计算结果,采用该解析模型得到的计算误差在3%以内,计算速度提高150倍,在精度损失较小的情况下,能够实现对非线性接触齿廓修形圆柱齿轮啮合刚度的快速求解。

滚插刀啮合参数设计及其精度策略研究

针对滚插刀具加工啮合参数的设计及其精度影响问题,基于无隙共轭原理,对齿轮滚插加工过程的啮合参数进行了迭代计算和精度策略分析,提出了一种滚插刀的仿真模型和安装方法。首先,基于空间交错轴的螺旋齿轮啮合基本原理,对滚插加工过程进行了仿真,对其优势进行了研究分析;然后,通过理论推导了滚插啮合参数迭代式,设计求解了其安装参数,并利用VERICUT建立了滚插刀具加工安装模型,求解了滚插加工啮合参数;最后,研究了迭代过程的精度问题,设计了迭代优化算法,搭建了滚插啮合参数设计平台和滚插加工模拟实验台。研究结果表明:采用迭代优化算法可以快速有效地计算滚插啮合参数,其迭代时间可缩短16.19%,计算精度可提高100倍以上。上述结果验证了滚插加工仿真模型和安装方法的有效性。

高密封性偏心圆与其包络线模型的研究

转子的型线设计对设备的密封性影响极大,针对现有转子存在尖点和对尖点直接倒圆的问题,该文通过研究现有转子的啮合特点,基于曲线啮合基本定理和平面坐标变换理论,提出了一种偏心圆与其包络线的模型,并通过包络法、运动学法和啮合法线法求解了包络条件,证明了三种方法的同一性与有效性,提出了一种应用偏心圆与其包络线的新型转子,该转子具有设计简单,方法可靠,啮合性好,密封性高的优点,提高了使用该转子的设备的性能和寿命。

基于几何学和势能法的直齿轮副时变啮合刚度精确建模及应用

时变啮合刚度(TVMS)是齿轮系统动力学研究中的重要参数变量之一,准确地模拟计算TVMS,对分析齿轮传动系统的振动、噪声等相关动力学性能响应指标至关重要。根据渐开线齿轮的啮合运动方程和几何位置关系,提出一种基于几何学和势能法作用的直齿轮副TVMS精确建模方法;实时、有效地分析标准渐开线齿廓的啮合极限边界条件,并结合势能法构建TVMS由物理模型向数学模型转变的计算分析模型;通过数值计算法精确地计算直齿轮副的TVMS,并进行了有限元验证及举例应用。研究表明,在满足齿轮设计承载容许范围内,应合理选取齿宽和轴径尺寸,且可通过两者进行TVMS的小幅度调整而实现刚度优化作用和提高转子系统抗挠度性能等,为后期进行齿轮系统动力学计算作基础性应用研究。

高速履带车辆主动轮动态应力仿真分析研究

为研究高速履带车辆主动轮的动态应力强度优化问题,由于车辆在运动中承受交变载荷,主动轮受力较强。为改进结构强度,提出建立履带车辆多体动力学模型和车"履带板—主动轮"的单齿、多齿啮合模型以及刚柔耦合,对务工况设定进行了动态应力仿真。结果表明,履带车辆主动轮齿圈齿根处以及固定螺栓孔壁应力较大且在轮齿边缘部位存在应力集中。通过仿真,结果证明轮齿的受力不会对轮齿的应力产生影响,可为高速履带车辆行驶系统的结构设计及优化提供依据。

基于解析法和有限元法融合的准双曲面齿轮接触分析研究

以汽车驱动桥准双曲面齿轮为研究对象,研究解析法与有限元法融合的齿面接触分析方法。基于HFT法建立准双曲面齿轮加工数学模型,推导出齿面方程。通过构建齿面啮合数学模型,采用解析法计算出传动误差。通过数值算法求解出数值齿面,并构建出齿轮三维模型。将齿轮模型导入ABAQUS软件,通过提取每一帧的齿面瞬时接触椭圆,将其全部显现在最后一帧,从而获得齿面三维接触区。对一对准双曲面齿轮进行齿面接触有限元仿真,并进行磨齿加工实验。结果表明:有限元齿面接触区仿真结果与MASTA软件结果一致,与实际滚检接触区吻合,验证了所提出的齿面接触分析方法的正确性。

齿向修形直齿轮系统动力学特性分析

研究了直齿轮齿向修形对齿轮系统振动特性的影响。首先考虑直齿轮齿向修形偏差,将轮齿沿轴向离散成若干宽度相等的薄片,建立了齿轮副啮合刚度模型。然后以一对直齿轮副为例,分别使用有限元法和本文方法分析了齿轮副啮合刚度,结果表明所提方法能够快速准确求解齿向修形直齿轮副的啮合刚度。最后建立齿轮系统有限元模型,分析了齿向修形对系统固有特性、振动响应特性的影响。研究结果表明:齿向修形降低了齿轮副啮合刚度,考虑齿向修形后齿轮系统弯扭耦合固有频率减小,齿轮系统响应的共振峰出现了偏移。研究结果可为齿向修形齿轮的动态响应计算和结构设计提供理论依据。

准双曲面齿轮HFT磨齿齿面接触区预测方法研究

为了便于预测汽车驱动桥准双曲面齿轮齿面接触形态,提出了一种齿面失配分析方法。通过构建准双曲面齿轮HFT磨齿数学模型和共轭啮合数学模型,推导出了与大轮齿面完全共轭的小轮基准齿面方程。采用数值方法计算出了小轮实测齿面与小轮基准齿面之间的偏差,通过图形化表达构建出了齿面失配拓扑图。以一对HFT磨齿的准双曲面齿轮为例,进行了齿面接触区仿真预测,滚检试验结果与仿真预测结果相一致,表明所提出的齿面失配分析方法可以对齿面的接触情况作出预测。该方法为齿面接触区的修正提供了理论指导。

摆动活齿传动重合度分析

建立了摆动活齿传动重合度计算的啮合状态几何模型 ,提出了摆动活齿传动重合度的计算方法。采用该方法定量计算了摆动活齿传动的重合度 ,并结合该方法分析了摆动活齿传动各结构参数尺寸误差对重合度大小的影响。对丰富摆动活齿传动理论的实际应用具有积极意义。

分度圆裂纹齿轮副动态特性及故障诊断

将有限元软件ANSYS建立的齿轮有限元模型和多体动力学软件SIMPACK建立的齿轮副啮合模型进行联合仿真,轮齿有限元模型计算其单齿刚度,生成齿轮副啮合综合刚度,并导入齿轮副SIMPACK模型;齿轮副啮合模型不采用Gear-pair力元,通过移动Marker、函数表达式以及输入函数等实现啮合作用;最终利用广义共振、共振解调技术进行故障诊断。仿真结果表明,ANSYS计算的啮合综合刚度与SIMPACK结果相差2.65%;啮合振动模型计算结果与Gear-pair力元结果误差控制在10%以内。可通过故障特征频率定位故障、采用幅值衡量严重程度,最终达到故障诊断的目的。

硬齿面齿轮精密热滚挤工艺及轮齿变形的研究

以广泛应用于汽车行业及精密机床上的20CrMo渗碳齿轮为例,介绍了一种将热处理、精滚以及淬火等工序组合成单一在线加工工艺的精滚形变热处理工艺方法,并建立了滚挤过程中轮齿的双面啮合受力模型,推导出完整的轮齿变形计算公式.

存在轮齿裂纹的机车轮对驱动单元动力学性能研究

为仿真轮齿裂纹对轮对驱动单元动力学性能的影响,利用多体动力学软件SIMPACK,在不采用Gear-pair力元的前提下,通过移动Marker、函数表达式以及输入函数等建立齿轮副啮合振动模型,并将其应用于机车轮对驱动单元动力学模型进行仿真分析。仿真结果表明,齿轮副啮合振动模型计算结果与Gear-pair计算结果相差在10%以内;齿轮副啮合振动表现出刚度的时变特性;小齿轮分度圆裂纹将引起轮对驱动单元在时域上表现出冲击特性;当裂纹达到一定深度(刚度减小到一定值)时,轮对驱动单元在频域上表现出小齿轮的转速基频,因此,可通过频域分析达到故障诊断的目的。