内平动齿轮副啮合综合刚度与系统的分岔特性

用机构反转法将内平动齿轮副转化为定轴齿轮副,然后用有限元方法分析了该内啮合定轴齿轮副的啮合综合刚度,并使用FFT变换得到其频谱特性,进而得到了内平动齿轮副的啮合综合刚度的频谱特性,在此基础上,考虑了齿侧间隙的非线性因素,进一步得到存在多齿接触的时变啮合刚度下内平动齿轮副的运动微分方程。然后,用经典的显式四阶Rouge-Kutta法对系统的各个参数进行了数值计算,得到系统的参数分岔图,并分析了各参数对系统动力学行为的影响。为内平动齿轮副的设计参数选择提供理论依据。

变厚齿轮轮齿啮合综合刚度确定方法研究

通过将变厚齿轮轮齿简化为沿径向和轴向都为变截面的悬臂梁 ,推导出了轮齿啮合点变形的计算公式 ,首次解决了变厚齿轮轮齿啮合综合刚度的计算问题 。

综合啮合刚度归一化的齿轮副动力学修正模型

综合啮合刚度是影响齿轮副动态特性的一个重要参数,常规的啮合刚度的获得方式主要依赖于工程软件的仿真结果,与实际状态存在较大的差距。为解决在单齿啮合与双齿啮合区段时,因综合啮合刚度的时序不同而造成的动力学模型离散及计算结果误差问题,将综合啮合刚度以傅立叶级数型式进行归一化处理,并建立齿轮副的动力学修正模型。算例结果表明,齿轮副的结构参数和运动参数均对综合啮合刚度值有影响,齿轮副在工作时的谐振峰值不惟一,所得的动力学修正模型高效且适用。

齿轮综合啮合刚度对三环减速机动态性能的影响分析

基于已有的动力学模型,以SHQ40偏置式三环减速机为实例,分析了齿轮综合啮合刚度对系统性能的影响。根据分析,提出针对齿轮综合啮合刚度而言改善三环传动动态性能的可能途径。

基于势能法的微线段齿轮啮合刚度模型研究

基于势能法建立了微线段齿轮啮合刚度计算模型。通过与有限元分析(FEA)方法的对比,证明了势能法与有限元方法趋势吻合,验证了此模型的正确性;且结果表明,势能法计算可精确到微线段齿轮的设计精度,避免了有限元方法计算中各类网格参数设置的繁琐过程及其引起的精度误差。本文利用该模型对微线段齿轮单齿和一对齿轮啮合刚度进行了计算,研究了微线段齿轮的单齿及综合啮合刚度。结果表明:微线段齿轮由于其压力角从齿顶到齿根先增大后减小,单齿刚度在轮齿节圆处出现最小值;靠近齿根处的刚度值增大较快;综合啮合刚度分析结果与有限元分析结果趋势吻合,证明了该方法的正确性。该模型为微线段齿轮刚度计算提供了一种更简便的理论计算方法,也为微线段齿轮动力学方面的研究提供了一定条件。

直齿轮传动的刚度激励研究

本文通过计算齿轮在传动过程中的单个轮齿的变形,得到了直齿轮的啮合综合刚度的计算公式。啮合综合刚度具有时变性,是齿轮传动的激励源之一,并在此基础上提出了如何选择齿轮设计参数以减小齿轮传动的刚度激励,达到降低齿轮传动的振动和噪声的目的,为齿轮传动的振动和噪声研究及齿轮的设计提供了理论依据。

摆线轮孔型结构对摆线轮振动特性影响分析

摆线轮是RV减速器中的核心部件,摆线轮的孔型结构对RV减速器的传动平稳度有较大影响。针对摆线针轮传动系统进行啮合接触分析,得到摆线轮在实际啮合过程的实际啮合齿对数,计算出各齿对啮合转角及综合啮合刚度。在有限元软件中,以摆线针轮综合啮合刚度为弹性约束,对摆线轮进行了动态响应分析,摆线轮在扇形减重孔处振动最大,易发生变形。针对摆线轮不同扇形孔结构,采用三因素四水平的正交试验进行了动力学仿真,结果表明,随着摆线轮转速提升,扇形孔的上底圆半径始终是影响摆线轮振动的最主要因素,而倒圆半径的影响力逐渐增强,两腰夹角的影响力逐渐减弱,为摆线轮的结构设计提供了依据。

润滑状态对花键联轴器振动特性影响

为了分析润滑状态对花键振动特性的影响,本文利用花键联轴器实验台对花键联轴器在不同润滑状态进行空载及轧制实验。实验表明,润滑状态对花键联轴器振动特性影响较大,振动加速度峰值、有效值以及峭度均随润滑油减少逐渐增大,轧制状态的变化幅度显著高于空载状态。将花键润滑状态转化为综合啮合刚度和啮合阻尼,进行动力学仿真,计算结果与实验误差不超过6%,表明模型可用于花键联轴器润滑状态分析。本文为花键联轴器润滑状态监测及智能运维提供参考。

内平动齿轮副多齿接触激励下的非线性振动周期解特性

用有限元方法分析了内平动齿轮副的啮合综合刚度,得到内平动齿轮副的啮合综合刚度存在多阶不可忽略的谐波成分的激励.考虑了这种多齿接触的时变啮合综合刚度和间隙非线性因素,推导出内平动齿轮副系统的运动微分方程.通过数值计算,模拟仿真系统在不同量纲一的激励频率及阻尼比情况下的相图和Poincare映射图.结果显示,系统的周期数和碰撞振动特性均随着激励频率和阻尼比产生复杂的变化.

弧齿锥齿轮传动系统动态特性研究

基于集中质量法建立了弧齿锥齿轮8自由度弯-轴-扭三维空间动力学模型。模型中考虑了啮合刚度的时变性、几何传递误差的非线性、齿轮副间隙及轴承刚度的非线性。利用齿面接触分析与齿面承载接触分析求出几何传递误差与轮齿综合啮合刚度,利用轴承变形理论求出系统非线性支承刚度,使用Runge-Kutta法对传动系统进行动态响应求解,并研究了这些因素对弧齿锥齿轮振动的影响。结果表明:几何传递误差是影响齿轮振动的最主要因素,由啮合刚度变化引起的一系列振动受转速与负载的影响较大。

SL型装船机卷扬系统扭振特性研究

针对SL型装船机卷扬系统平台振动问题,采用集中质量法建立卷扬系统轴系的扭振数学模型,此模型考虑卷筒齿轮的非线性综合啮合刚度以及俯仰臂以不同速度摆动时卷筒负载的非线性。采用变步长Runge-Kutta方法分别求解扭振系统在电机典型低速235.5 r/min、中速674.5 r/min、高速958.8 r/min运行时的动力学响应,得到相应的开式小齿轮轴转矩响应曲线,并通过频谱分析得到系统响应的频谱特性。计算结果表明,随着卷扬电机速度升高,齿轮综合啮合刚度非线性对扭振系统影响迅速强化,转矩响应峰值逼近啮合频率。计算结果与实测结果频率特性基本吻合,验证了卷扬系统扭振数学模型的正确性。

齿轮传递误差及其振动激励分析与仿真

齿轮传动时啮合综合刚度随着单、双齿啮合的交替进行而产生阶跃型突变,造成齿轮的传递误差也在单、双齿啮合区间内波动变化,由于轮齿不断地重复啮合,传递误差的波动变化就形成了一种周期性的位移振动激励。根据齿轮传动系统动力学对啮合综合刚度和传递误差的成因和相互关系进行了细致全面的分析。通过实例计算,得出了啮合综合刚度与传递误差之间的数量关系。通过运用专业的传动系统仿真分析软件Romax对齿轮副进行建模、静力学分析和精确仿真与有限元分析,得到轮齿的啮合刚度和传递误差,与理论计算的结果对比具有较好的一致性。同时通过Romax软件分析得出传递误差激起的振动时域波形和各阶次谐波的频谱图,为后续的齿轮微观修形设计和振动噪声控制打下了良好的基础。