二级圆锥-圆柱齿轮减速器优化设计

圆锥齿轮减速器广泛应用在输入轴和输出轴需要相交成一定角度的机械设备中,传统的设计方法偏于保守.对具体的运输机用二级圆锥-圆柱齿轮减速器进行优化设计,以总中心距最小为目标函数,选择合理的设计变量,应用MATLAB工具箱获得目标函数的最优值.提出圆锥齿轮传动中名义中心距的概念,并通过背锥中心进行表达.与传统设计方法相比,优化设计使总中心距减小12%,二级圆锥-圆柱齿轮减速器的体积更小,结构更加紧凑.

直接判断斜齿圆柱齿轮及蜗杆-蜗轮轴向力方向的方法

本文建议从啮合力的本质出发向学生讲解斜齿圆柱齿轮或蜗杆 -蜗轮啮合力方向特别是轴向力方向的判定方法 :啮合力是啮合齿面间的相互推力 ,主动轮的啮合齿面是其前齿面 ,从动轮的啮合齿面是其后齿面 ,各啮合齿面所受的啮合推力必然自该齿面外方作用于该齿面。采用这种方法 ,既加深了学生对啮合力的理解 ,又不需要死记新的“规则”

二级圆锥-圆柱齿轮减速器传动轴设计

机械中传动轴的设计涉及大量的运算,相对比较复杂。根据实际应用,详细阐述了蜂窝煤成型机二级圆锥-圆柱齿轮减速器传动轴的设计计算以及疲劳强度的检验。

外圈与轴承座配合间隙对齿轮-轴-轴承系统振动性能的影响

齿轮-轴-轴承系统是现代机械工业常用的传动机构。当轴承外圈与轴承座出现配合间隙时,传动系统会产生复杂的振动响应,使运行状态识别变得十分困难。建立了36自由度的齿轮-轴-配合间隙轴承系统动力学模型,该模型结合齿轮副系统和轴承系统,考虑了配合间隙引起的碰摩;并通过Hertz理论中的非线性接触和库仑摩擦模型计算了轴承外圈和轴承座之间的接触力。结果表明,当轴承外圈与轴承座之间产生配合间隙后,传动系统的时域响应受到轴承外滚道故障频率的调幅,配合间隙越大,调幅现象越严重;由于衰减次数的增加,响应频谱上出现齿轮副和轴承的超谐波频率,传动系统的超谐波响应被激发;随着轴承外圈配合间隙的增加,更高阶的超谐波响应会被激发。最后,通过实验验证了所建立模型和对既得结果分析的正确性。

冷凝器凝液泵齿轮轴断裂原因分析

冷凝器凝液泵齿轮轴在运行过程中断裂,其材质为42CrMo,采用断口分析、力学性能试验、金相组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等手段对其断裂原因进行了分析。结果表明:介质中的Cl^(-)在齿轮轴表面诱发点蚀,裂纹起源于点蚀坑,点蚀坑处因应力集中而成为疲劳源,当凝液泵高速运转时,泵轴承受着很大的交变载荷,由于材料的强度偏低,泵轴很容易发生疲劳断裂。在疲劳源处产生的微裂纹在交变载荷作用下逐步扩展,使泵轴的有效承载面积不断减少,当其面积达到泵轴剩余承载面积的临界值时,泵轴就会发生断裂。

齿轮-轴系耦合系统振动特性有限元分析

以某机组齿轮传动系统为研究对象,根据转子动力学基本理论和齿轮啮合原理,建立了某齿轮传动系统的齿轮-轴系耦合系统振动有限元模型。分别对该系统未耦合齿轮转子系统和齿轮-轴系耦合系统进行了弯曲模态和弯扭耦合模态进行了对比分析,分析了啮合刚度对耦合转子临界转速的影响。在此基础上,对未耦合和耦合齿轮系统进行了不平衡响应研究。研究结果为齿轮-轴系耦合系统的动力学设计提供了一定的理论参考。

齿轮-轴系耦合系统动力学特性有限元分析

采用三维实体单元有限元法,建立了某齿轮-轴系耦合系统动力学有限元模型,计算了考虑齿轮啮合接触的齿轮系统的固有频率和模态,分析了内部激励作用下耦合系统的非线性动力响应,研究了耦合系统的位移、速度和加速度响应。结果表明,耦合系统的第1阶固有频率远高于齿轮传动系统的工作频率,耦合系统中出现了多阶派生耦合振型。功率频谱呈连续分布,转子系统呈现典型的非线性振动特征。系统位移的最大值出现在1阶固有频率附近,而速度和加速度的最大值出现在高阶固有频率附近。

变速装置齿轮-轴系统动力学仿真建模方法研究

齿轮-轴系统是齿轮变速装置中的主要组成部分。有两个以上挡位的齿轮变速装置,随着挡位的改变,其传动比和动力传递路线都会发生变化。进行换挡过程仿真时,若采用将所有的结构参数都当量到一根轴上的方法,会因为当量惯量和动力传递路线在不同挡位下的不同而使仿真模型的建立相当困难。提出了按照齿轮变速装置的实际结构进行建模时几种典型结构的数学模型,并给出了相应的Matlab/Simulink模型,为齿轮变速装置的研究提出了一种新的建模与仿真方法。

基于电子齿轮功能的齿轮轴-轴跟踪测量法

研究了伺服驱动器的电子齿轮功能和渐开线直齿圆柱齿轮齿廓偏差的测量原理,提出了一种基于电子齿轮功能的轴-轴跟踪测量齿廓偏差的方法,降低了数控系统的跟踪误差使仪器的测量精度得以提高,解决了标准轨迹法对控制系统本身性能及坐标轴之间的协调性要求较高,以及测头跟踪测量法自动循环测量实现困难的弊端。

基于级间等强度的圆锥——圆柱齿轮减速器参数优化

本文提出以级间强度差最小为目标,对圆雄—圆柱齿轮减速器进行优化设计,建立了优化设计数学模型,并对实例进行计算,最后将计算结果应用于工程实际中圆锥—圆柱齿轮减速器的设计,取得了满意的结果,验证了本方法的正确性和可行性。

基于应力-强度干涉理论的圆锥齿轮可靠性研究

为了在缺少统计数据的情况下得到圆锥齿轮的可靠性,探讨了一个可行的方法 ,以常规圆锥齿轮的机械设计公式做基础,以其设计参数作为随机变量,并将从设计手册中查得的有关数据。最后运用由应力-强度干涉理论,概率论与数理统计的知识和变差系数法推导出的公式计算出圆锥齿轮的可靠性。以调制合金钢40Cr的圆锥齿轮为例,通过查阅资料得到其应力与强度均服从对数正态分布,并通过推导出的公式得到其齿面接触疲劳强度下的可靠度为0.8709,大小齿轮的齿根弯曲疲劳强度下的齿轮可靠度分别为0.98778,0.98956。结果表明该例子中的锥齿轮可靠度较高,与实际工况相吻合。

一种新型摩托车齿轮-轴传动系统的设计设想

针对摩托车链传动系统所存在的问题,设计了一种摩托车用新型节能驱动系统,即齿轮-轴传动系统。该系统采用密闭的齿轮及等角速球笼万向节代替链条驱动摩托车,其输出的动力经球笼式万向节传递给传动轴,小锥齿轮与传动轴后端相连,大锥齿轮与后驱动轮固联,锥齿轮副外啮合,从而将来自发动机的转矩传递到后轮,驱动整车前进。整套系统处于密闭状态,无油污之忧,无需经常保养维护,可大大提高摩托车的传动效率,延长其使用寿命,达到节能减排的目的。

渐开线圆柱齿轮精度新旧国家标准比较分析

比较分析了渐开线圆柱齿轮精度新旧国家标准的差异,提出了新旧国标如何过渡的方法。

DH63-32空压机轴振值偏高故障处理总结

河南豫光金铅股份有限公司制氧厂6000m^(3)/h空分装置DH63-32空压机2005年初投运,一般每连续运行1~2a后趁后系统大修机会制氧厂会同步停运6000m^(3)/h空分装置对空压机进行例行维保,而在2019年9月一次例行大修后,空压机启动后轴承上各测振点测得的轴振值居高不下,但趋势平稳。为此,2019年9月-2021年12月,制氧厂会同专业厂家对DH63-32空压机陆续进行了6次拆检。简述DH63-32空压机的结构及装配间隙技术要求,详细介绍空压机的6次拆检情况。DH63-32空压机历经6次拆检后,轴振动大为改善,趋势平稳,但未能恢复到以往最佳运行水平。经分析,怀疑是电机与齿轮联轴器以及大齿轮这条主轴系上的问题。下一步考虑购买大齿轮、齿轮联轴器予以更换,并调整电机彻底解决对中问题。同时,针对DH63-32空压机轴振值偏高的问题,总结了其检维修工作的要点。

多级圆柱齿轮减速器一体化结构系统显式动力学仿真研究

以三级减速器系统为研究对象,在全工况下对其整体进行动力学仿真,研究考虑减速器各级齿轮轴之间的弯扭变形、弯曲变形引起的应力、应变等耦合特性下的动力学性能。通过Pro/E软件建立齿轮减速器的一体化结构模型。基于接触碰撞数值算法,合理设置各参数量值,通过LS-DYNA显式动力学软件对齿轮减速器进行虚拟仿真,得到减速器各部分零部件应力云图与动态曲线结果。通过高速轴齿面接触应力的理论计算结果与虚拟仿真结果对比可知,其结果符合理论分析,说明此方法的正确性。

交错轴变速比渐开线斜齿轮—齿条传动的啮合分析与加工

在交错轴变速比渐开线斜齿轮—齿条传动中 ,其变速比功能是通过一个渐开线斜齿轮和一个特殊的斜齿条之间的啮合来实现的 ,齿条各个齿廓沿齿长及齿高方向均呈各不相同的复杂曲线状。本文建立了该传动的运动几何模型 ,在啮合分析的基础上 ,导出了斜齿条的齿廓方程 ,完成了复杂齿条的几何造型。并将复杂的斜齿条齿廓当作自由曲面来处理 ,提出并实现了一种有别于传统的展成法的新的齿条加工方法。

考虑轴线偏差的多平行轴齿轮动态啮合力分析

以某离心式压缩机齿轮-转子系统为研究对象,建立多平行齿轮轴ADAMS模型,从转速与啮合力两个方面验证了模型的有效性,并在考虑载荷以及偏差量的影响下针对轴线偏差故障进行了啮合力仿真分析。研究表明齿轮轴线平行度偏差对齿轮啮合力均值无明显影响,但引起其振动幅值的增大,加剧了非线性现象;负中心距偏差下啮合力振动幅值变大,正中心距偏差下啮合力振动幅值与载荷大小有关,但两种中心距偏差均没有引起啮合力频域成分和均值的明显变化。

轴裂纹故障对齿轮耦合系统固有特性的影响

利用SolidWorks软件建立了齿轮-轴系耦合系统的模型,将其导入ABAQUS软件进行模态分析,用Lanczos法提取系统前九阶固有频率和振型,预估结构的振动特性,对系统的动态响应分析提供了理论基础。在从动齿轮轴上定义crack seam,建立了带有裂纹轴的齿轮耦合系统的有限元模型,并分析了其固有振动特性。对比正常耦合系统,分析了裂纹对齿轮耦合系统的固有特性的影响。结果表明,齿轮轴出现裂纹后固有频率降低,对振型的影响也较大,为齿轮轴裂纹故障的监测和识别提供了一定的理论参考。

基于ANSYS Workbench的齿轮弯曲疲劳寿命分析

在直齿圆柱齿轮高频试验机上对材料牌号为18CrNiMo7-6的直齿圆柱齿轮进行弯曲疲劳试验,获取了该齿轮相关疲劳寿命数据。综合运用SolidWorks与ANSYS Workbench Fatigue Tool对该合金钢齿轮进行疲劳寿命仿真,获取了相关疲劳仿真结果。仿真结果与疲劳寿命对比分析表明,在满足一定的工程精度的情况下,可采用ANSYS Workbench Fatigue Tool快速获零部件的相关疲劳寿命结果,降低产品研发周期与研发成本,具有一定工程参考意义。