复合轮系的参数化设计及运动仿真研究

介绍复合轮系的基本设计思想和流程,阐明在Pro/E软件中运用参数化建模和虚拟装配功能设计复合轮系的过程,并且运用Mechanism模块对复合轮系进行运动仿真分析,证明了设计方案的合理性和正确性。实例表明Pro/E软件在新产品设计中具有提高设计质量,缩短设计周期,降低设计成本等优点。

一种大传动比复合轮系最佳齿数的确定

通过理论分析,阐明了用于获得大传动比的复合轮系的方法及各轮齿数的关系,确定了特性参数K和齿数差x2=z3-z6,x3=z2-z4三者之间的关系。以求得在最大传动比时各轮的最佳齿数。

复合轮系运动分析的数学建模及应用

在分析复合轮系运动特征的基础上,建立轮系中各构件运动关系的数学模型,从相邻矩阵A和关联矩阵B中判断轮系类别,从而建立线性方程组,对复合轮系作运动分析。这种方法适用于各种复合轮系机构的运动分析,实例证明该算法高效可靠。

基于UG的复合轮系齿轮传动三维建模及运动仿真分析

以复合轮系齿轮传动为例,对传动机构进行原理分析,利用传动比计算公式计算出复合轮系中关键齿轮的旋转速度,得出UG运动仿真参数。利用UG中齿轮工具箱完成锥齿轮和直齿轮的建模与啮合装配,对旋转副和齿轮副进行运动仿真,通过运动仿真可直观地观察齿轮传动状态,然后进行图表分析,以验证轮系设计的合理性。

复合轮系传动比计算的新方法

通过对复合轮系的分析研究,提出了一种新的计算各轮转速的方法,该方法不用区分定轴轮系和周转轮系,具有很强的规律性,便于计算机进行分析计算。

大传动比复合轮系最佳齿数研究

研究了获得大传动比的复合轮系中其中一排为变位齿轮时,各轮齿数的关系。并通过CAD优化设计,确定了获得最大传动比时,计算各轮的最佳齿数所需要的特性参数K和齿数差x2=z3-z6、x3=z2-z4三者之间的关系。还提供了最大传动比及部分齿数的较大传动比,可供设计者选用。

一种复合轮系运动分析的新方法

通过对复合轮系的分析研究,提出了一种新的计算各轮转速的方法。该方法不用区分定轮系和周转轮系,而且有很强的规律性,便于计算机进行分析计算。

高职机械基础类课程改革刍议——以复合轮系传动比教学为例

高职教育应重视理论教学并予其应有的地位。通过对复合轮系传动比教学法的探讨,说明高职院校一线任课教师在当前理论课时越来越少的情况下,仍然可以通过对教学法的改进,达到理论教学的应有效果。

复合轮系分析

本文应用转化机构的基本概念分析了封闭式差动轮系,多自由度轮系和多重轮系的传动比、力矩和效率。

一拖二海洋平台升降齿轮箱封闭差动复合轮系分析

针对一拖二海洋平台升降齿轮箱封闭差动复合轮系,着重研究了速比、功率分流的规律;推导了封闭差动复合轮系之间齿数的分配,得出了一拖二海洋平台封闭差动复合轮系总速比为2倍NGW结构形式行星传动速比(固定齿圈)的结论;并使用RomaxDesigner齿轮传动软件对一拖二封闭差动复合轮系进行了建模分析,验证了速比与功率理论分析的正确性。

基于经验模态分解的复合行星轮系故障诊断方法

复合行星轮系故障诊断时属性参数量纲不同,诊断得到的磨损突变过大,故障诊断结果不准确,因此设计基于经验模态分解的复合行星轮系故障诊断方法。整理轮系之间的啮齿系数,构建复合行星轮系动力学模型,利用动力驱动形成的各项参数和经验模态分解的轮系动力故障产生共振参数,采用希尔伯特变换卷积处理组成结构内的冲击数值形成数值共振关系,确定故障状态下轮系齿轮结构产生的幅值,完成故障触发参数,完成故障诊断。测试结果表明,该设计的故障诊断方法得到的磨损突变数值小,且贴合理论突变数值,诊断结果较为准确。

啮合误差对复合行星轮系动态均载特性的影响

以Ravigneaux式复合行星轮系为研究对象,基于集中参数理论,建立采用中心浮动构件的非线性动力学模型;通过计算传动系统的均载系数,获得各齿轮啮合误差与均载系数的关系曲线,进而分析安装误差和偏心误差对系统均载特性的影响。分析结果表明:行星轮的安装误差会导致行星轮出现持续的'偏载',而行星轮的偏心误差则会导致相应啮合副在运动过程中出现较大的冲击;如果合理布置行星轮的误差,使得其相对于系统的旋转中心呈辐射状对称,将能大大降低行星轮的误差对系统均载性能的影响。

安装误差对变刚度系数的复合行星轮系均载特性的影响分析

以复合行星齿轮传动系统为对象,采用集中参数法,建立多自由度平移-扭转耦合非线性动力学模型。该模型在综合考虑轴承支承刚度、时变啮合刚度、齿侧间隙和齿轮安装误差的基础上,研究安装误差位置及其相位角对系统均载特性的影响。研究结果表明:中心构件的安装误差对系统产生均等的周期性影响,行星轮的安装误差会导致行星轮出现持续偏载或者均载现象;中心构件安装误差的相位角对系统均载系数没有影响,而行星轮安装误差的相位角对系统有影响,且沿切向分布时,影响最大。

啮合误差及相位角对复合轮系均载特性的影响分析

以复合行星轮系为研究对象,建立了含时变啮合刚度、齿侧间隙和传递误差的复合行星传动系统平移-扭转耦合非线性动力学模型,并分析了安装误差和偏心误差及其相位角对系统均载特性的影响。结果表明,中心构件的安装误差和偏心误差对各行星轮产生均等的周期性影响;行星轮的安装误差会导致行星轮出现持续偏载,但是其偏心误差会使均载系数出现周期性变化;当行星轮的安装误差相位角朝同等方向以及分布在相啮合的行星轮对上时,均载系数较小;偏心误差分布在齿数相差较大的齿轮上时,系统均载性能较好;行星轮误差对称分布能有效降低误差对均载系数的影响。

分析复合行星轮系运动的一种简便方法——图解法

当组成复合轮系的简单行星轮系的个数较多时,复合轮系的运动分析就非常繁杂。本文提出一种研究复合行星轮系运动的图解法,利用简单的线图即可求出其中任一基本构件的运动,不必作辅助计算。根据线图上的几何关系,还可迅速写出传动比的准确计算公式,比之用分析计算法来推导要简便快捷得多。除了一个自由度的复合轮系外,本图解法还可解决多个自由度的复合行星轮系的问题。

复合行星轮系均载特性仿真研究

针对复合行星轮系均载特性的问题,以Ravigneaux式复合行星轮系统的典型结构为研究对象,基于ADAMS建立了系统的虚拟样机模型,通过对齿轮动态啮合力进行仿真分析,计算出了各啮合副的均载系数,分析了齿轮偏心误差、负载以及输入转速对于系统均载性能的影响。研究结果表明:增加偏心误差、提高转速会降低系统的均载性能;当行星轮偏心误差呈辐射状对称时,系统的均载性能会得到极大提高;太阳轮s1偏心误差对于系统均载性能的影响较s2偏心误差的影响更为明显;增加负载能提高系统的均载性能。

含裂纹复合两级行星轮系振动特性研究

为揭示复合行星轮系固有特性及裂纹对其振动响应的影响,以工程机械复合两级行星轮系为研究对象,采用集中参数法建立平移-扭转耦合动力学模型,并计入阻尼、支撑、时变啮合刚度、啮合相位等影响因素。根据各构件间相对位移分析,推导系统运动微分方程。将轮齿简化为齿根圆上的悬臂梁结构,根据能量法,分别计算啮合齿轮副赫兹刚度,弯曲刚度,剪切刚度和轴向压缩刚度。推导裂纹轮齿时变啮合刚度计算公式,分析裂纹扩展对时变啮合刚度的影响。进一步对各啮合副的相对啮合相位关系进行推导。采用数值分析方法,求解系统运动微分方程,得到正常及裂纹情况下的系统固有特性,研究时变啮合刚度及裂纹对系统固有频率的影响。综合运用时间历程、阶次谱、相轨迹及Poincaré映射图,分析裂纹扩展对系统非线性振动响应的影响。

复合行星轮系故障诊断方法研究进展

复合行星轮系在大型武器装备和能源装备中得到了广泛应用,是装甲车辆、直升机、风力发电机等传动系统变速换挡的核心部件,其零部件繁多、自由度高且含有多级行星排。高速重载的运行环境经常导致行星轮系的太阳轮、行星轮等关键零部件出现磨损、疲劳裂纹、断齿等故障,降低了设备的使用安全性和可靠性。开展行星轮系的故障诊断研究对降低其维修保障成本、最大化使用效率和提高运行可靠性具有重要意义。振动信号常用于行星轮系典型故障的诊断,由于行星齿轮箱的振动信号具有噪声强烈、频率分量多、幅频调制复杂等特点,使得其故障诊断极为困难。综述了复合行星轮系的结构特点和故障诊断的难点,从动力学分析、信号降噪、多分量信号解调、多信息融合等方面系统阐述了复合行星轮系故障诊断国内外研究现状,提出了该研究领域目前存在的重点和难点。

内齿圈裂纹扩展对复合两级行星轮系均载特性的影响研究

行星轮系的均载特性对齿轮箱的运行性能及服役寿命有重要的影响。为揭示裂纹扩展对系统均载特性的影响,构建了计入齿根裂纹损伤的复合行星轮系动力学模型,考虑了时变啮合刚度、时变支撑刚度、啮合相位、阻尼、裂纹等非线性因素。建立裂纹齿圈时变啮合刚度模型,研究不同裂纹程度与时变啮合刚度之间的量化关系,将损伤以内部激励的形式引入到动力学模型中;推导滚动体与滚道之间的非线性弹性接触力,得到各构件的时变支撑刚度;进一步,获取不同裂纹扩展程度下各啮合副啮合振动信号,综合采用时间历程、频谱、相轨迹及Poincaré映射图分析裂纹扩展对系统非线性振动特性的影响;计算各啮合副均载系数,分析裂纹扩展对系统均载特性的影响规律。

风电机组复合行星轮系虚拟样机仿真

复合行星传动系统在风力发电机组的齿轮箱中有广泛应用。本文以行星齿轮传动系统为研究对象,基于三维设计软件SolidWorks构建了系统的实体模型,通过在Adams中对其边界条件的定义,最终得到系统的虚拟样机模型。利用ADAMS对该模型进行动力学仿真,得到各啮合副的动态啮合力。经分析,仿真计算结果与理论值吻合。验证了仿真的正确性,提供了一种快速计算啮合力的方法,可提高设计效率,同时也为后续传动系统的优化设计等提供指导。