少齿差刚柔复合摆线减速器静态特性分析

以NN型少齿差摆线减速器为研究对象,分析其结构原理及传动特性,考虑到变形协调作用,设计了少齿差刚柔复合齿轮副,在齿轮啮合传动过程中引入柔性部件,使弹性体能够吸收齿轮传动中的振动冲击并传递一部分力矩,并使用有限元进行静态啮合特性分析。在ANSYS Workbench中建立刚柔复合摆线齿轮副有限元模型,分析聚氨酯弹性体的弹性模量最小值,改变齿轮副结构参数,对刚柔复合摆线齿轮副进行轮齿啮合应力分析,并分析参数变化对齿面接触力大小的影响规律。

大速比复合少齿差齿轮传动啮合特性分析

在分析大速比复合少齿差齿轮传动装置的传动原理和结构特点的基础上,从系统角度出发,考虑该传动装置的三级传动系统耦合变形、摆线轮、输出盘、行星架及各级箱体的具体结构,建立了大速比复合少齿差齿轮传动整机有限元啮合特性分析模型。对该传动装置中的摆线针齿啮合特性、各关键零部件受力和整机传动误差进行仿真分析,讨论了摆线针轮多齿啮合的动态过程。结果表明,减速器运转过程中,各零部件应力波动幅度较小,且均远低于其材料屈服极限;两片摆线轮总是一刚一柔同时承载,刚性区轮齿为主要承载区,柔性区轮齿受力较小,两片摆线轮啮合轮齿数量总和在9~11之间波动;传动误差曲线平稳,呈现周期性,无明显长波,整机传动误差峰峰值为46.719 5″。该研究结果为大速比复合少齿差传动装置的动态特性和啮合特性参数优化设计提供了理论依据。

直线共轭少齿差行星齿轮减速器振动特性研究

将直线共轭齿廓与少齿差行星齿轮传动相结合,以直线共轭少齿差行星齿轮减速器为研究对象,通过有限元模态分析获得了减速器的结构固有频率与振型,表明减速器具有良好的结构动态特性;通过振动特性仿真分析获得该减速器在典型工况下的振动规律,并进行振动测试实验,振动实验结果与仿真结果吻合。振动特性研究结果表明,输入转速对直线共轭少齿差行星齿轮减速器的振动幅值与频率有明显影响。

NN型少齿差传动的多目标优化

围绕能源与重型机械对传动装置高效率与高输出力矩的需求,对NN型少齿差传动以最高效率与最大输出力矩进行了多目标优化研究。首先,对一定齿数范围内不同齿数差、不同错齿数下所有齿数组合进行遍历,得出配齿表;随后,建立NN型少齿差传动的多目标优化模型,以齿数组合、标准压力角、啮合角、齿顶高系数以及变位系数为优化设计变量,考虑重合度、齿廓重叠干涉、齿顶厚度等约束条件,使用基于Pareto的多目标差分进化算法对优化模型进行求解,得出Pareto最优解集的分布。将本文得出的结果与机械设计手册中的结果进行对比,结果显示,本文结果优于机械设计手册中的结果,可为NN型少齿差传动的设计提供参考。

基于少齿差行星齿轮减速器的低冲次齿条抽油机设计

为解决低渗透油田开采时,常规游梁抽油机不易实现低冲次采油的问题,提出一种天车轮式齿条抽油机的方案设计,采取少齿差行星齿轮减速器提供大传动比,并与齿轮齿条传动相结合实现低冲次采油。传动比设计为188,在不改变泵径、冲程的基础上可使抽油机实现最低冲次1次/min。然后利用Matlab软件对比了常规游梁抽油机与天车轮式齿条抽油机的加速度曲线,并在不同的冲次和固定销轴回转半径下,分析了它们对抽油机运动特性的影响。结果表明:在冲次为1次/min时,所提天车轮式齿条抽油机悬点的最大加速度比常规游梁抽油机降低了32.5%,运动性能更好。同时,在其他条件不变的情况下,冲次越高,则所提抽油机悬点的最大速度和加速度会越大;固定销轴回转半径越大,所提抽油机的悬点位移、速度、加速度也均会增大。

一种少齿差环板式减速器力学模型的建立

与传统齿轮传动减速装置相比,少齿差环板式减速器具有传动比大、承载能力高、结构紧凑等特点,已成功在冶金、矿山、运输、建筑等行业取得应用,通过对少齿差环板式减速器各轴进行受力分析建立平衡方程,并结合变形协调方程建立相应力学模型,为相关减速装置齿轮、轴承、轴径的选择计算提供理论基础。

少齿差行星传动

介绍了少齿差行星传动的原理、分类以及少齿差内啮合的限制条件和国内发展概况。就实际使用中所出现的因加工误差引起的齿廓重迭干涉问题。

少齿差行星减速器振动特性仿真与实验研究

对某少齿差行星减速器建立耦合多体动力学虚拟样机模型,利用动态关联法对虚拟样机模型进行验证其准确性;分析减速器在多种工况下等效应力及振动响应,测试减速器振动特性。结果表明,转速提高对减速器等效应力影响不大,但偏心轴的偏心运动越明显,加大对轮齿啮合冲击,使减速器振动加剧、冲击幅值增大。仿真分析结果与实验结果基本吻合。

新型少齿差行星齿轮装置振动特性分析与实验研究

对某少齿差行星齿轮装置进行结构改进设计,运用动力接触有限元法求得包括啮合刚度激励、误差激励、啮合冲击激励的轮齿啮合内部动态激励。通过建立有限元模态动力分析模型,计算齿轮装置固有频率及振型,综合考虑内外部激励情况下,研究该齿轮装置的结构动态响应及噪声。利用振动测试设备对该齿轮装置进行振动噪声测试。结果表明:分析预测值与实验结果相符。

偏曲轴少齿差行星传动机构优化数学模型的建立

通过对偏曲轴少齿差行星传动机构设计参数的分析,指出啮合角是影响机构传动性能的一个关键因素。在工程设计寻求结构体积最小方案时,应同时考虑啮合角的优化问题。考虑到设计中一些因素所具有的模糊性,建立了模糊多目标优化数学模型。此模型较好地处理了优化目标与关键设计参数的优化问题。并通过实例对优化方法及结果进行了分析。

新型少齿差减速器动态特性分析及实验研究

针对某新型少齿差行星减速器,进行了不同啮合位置时的多体接触有限元分析,求得轮齿时变啮合刚度,采用动力接触有限元法计算齿轮啮合冲击激励,得出包括时变刚度激励、误差激励、啮合冲击激励的齿轮啮合内部动态激励。建立减速器的有限元动力分析模型,在综合考虑内部激励和外部激励的情况下计算了减速器的时域和频域响应及加速度级1/3倍频程结构噪声。利用振动测试分析仪对新型少齿差内啮合减速器进行测试分析,并与有限元计算结果进行对比,二者较为吻合。

NN型少齿差行星齿轮传动啮合冲击分析及修形设计

针对少齿差行星齿轮传动时的多齿啮合效应,采用有限元法建立了渐开线少齿差多齿啮合模型,分析了动态轮齿的接触特性分析,得到了完整啮合周期内齿面接触应力、齿面印痕、齿面滑动位移等啮合特性参数,分析了啮入、啮出冲击对齿顶刮行的影响。采用长修形法对少齿差行星传动的齿轮进行齿廓修形,使轮齿啮合状况得到了改善,明显减小了啮合冲击对齿顶刮行的影响,研究结果对指导少齿差行星齿轮传动设计具有重要意义。

平行动轴少齿差传动多齿接触问题研究

以有限元弹性接触分析理论为基础 ,建立了平行动轴少齿差内啮合齿轮多齿接触时的有限元模型 ,提出了一种对平行动轴少齿差内齿轮副啮合过程中实际接触齿对数、齿间载荷的分配及齿面载荷分布的分析计算方法。以 SH 35 0型平行动轴少齿差双环减速器为例 ,分析了其在额定载荷工况下的实际接触齿对数、齿间载荷分配及齿面载荷分布规律等 ,并利用应变测试方法进行了相应的实验 ,验证了理论分析计算的结论 ,为平行动轴少齿差内啮合齿轮传动承载能力的估算。

少齿差环板式减速器的弹性动力学分析

综合考虑环板、高速轴、齿轮副、轴承的变形和偏心套的误差,构造少齿差环板式减速器的变形协调条件,并结合动态子结构法建立该类传动系统的弹性动力学模型。通过求解系统的弹性动力学方程,获得减速器各环节的真实受力状况及系统的低阶固有特性。弹性动力学仿真结果表明,环板和高速轴支承轴承的弹性对减速器关键零部件的受力状况有较大影响,其中对高速轴行星轴承寿命的影响尤为明显;动力输入方式对系统的动力学性能影响很大,相同参数条件下双动力输入系统的受力性能要优于单输入系统。基于ANSYS的有限元模态分析结果与弹性动力学仿真结果吻合较好,表明所建立的少齿差环板式减速器弹性动力学模型具有较高的计算精度。

孔销式少齿差行星减速器的多目标优化及动力学仿真分析

为了达到减小减速器体积同时提高承载能力、降低运转冲击的目的,基于Hertz接触理论,引用销轴和销孔外廓参数和材料参数建立两者法向接触力的数学模型;选取减速器的5个尺寸参数为设计变量,构造8个非线性约束方程,建立起优化法向接触力和减速器体积的多目标优化模型.运用评价函数法和罚函数法求解计算实例,对优化模型进行验证,对比优化前后结果表明,减速器体积和法向接触力分别得到了13.1%和24.0%的优化率;利用ADAMS对法向接触力进行动力学仿真,得到优化前后的时域和频域仿真图,结果表明其平均优化率达到29.4%,与理论结果基本吻合.

复合摆线少齿差行星传动的啮合性能分析

采用几何特性可调性强的复合摆线作为内齿廓,根据微分几何和齿轮啮合原理,按照少齿差运动规律,建立啮合方程以及共轭齿廓方程,并推导了齿轮副的啮合线、重合度、啮合界限、根切条件.分析了齿轮副诱导法曲率、压力角以及齿形调节系数对齿轮压力角的影响,设计并建立了齿轮副三维实体模型,进行了动力学仿真,模拟一定工况下齿轮副运动关系及传递效率.结果表明,复合摆线少齿差行星传动具有多齿啮合、传动压力角小、齿轮副诱导法曲率小、传动效率高等优良的啮合性能.

三环式少齿差行星传动的力的分析研究

本文针对三环式少齿差行星传动建立了力学分析模型，研究了其传动机理，得出了一些重要结论。

曲轴式少齿差减速器箱体结构有限元分析

介绍了曲轴式少齿差减速器的运动特点,应用有限元方法对箱体进行静态分析和模态分析。根据分析结果对箱体结构进行合理优化,改进后箱体的有限元分析结果表明,其结构设计方案优于原设计方案。

少齿差星轮型减速器的弹性静力学分析

针对目前少齿差星轮型减速器在机械应用中行星轴承易烧毁的现象,对其进行力学分析以寻求解决的途径。综合考虑内啮合齿轮副、行星轴承的变形以及各轴的扭转变形,构造少齿差星轮型减速器的变形协调条件,并采用子结构法建立该类传动系统的弹性静力学模型。通过求解系统的弹性静力学方程,获得系统各环节的受力,并给出了一个运动周期内两相机构的齿轮啮合力、行星轴承力和各曲轴扭矩的变化规律。弹性静力学仿真表明,少齿差星轮型减速器两相机构各环节的受力均呈周期性变化,且二者的变化规律基本相同,仅存在180相位差。两相机构中齿轮副的啮合较为平稳,其啮合力在一个运动周期内仅存在微小波动;但行星轴承的载荷状况较为恶劣,其中星轮轴行星轴承的载荷波动较大,而输入轴行星轴承的载荷幅值较大,这恰与星轮型减速器应用中行星轴承易烧蚀的现象相吻合。该研究可为少齿差星轮型减速器的强度设计和结构优化提供准确的力学依据。

少齿差行星齿轮传动实际接触齿数及载荷分配的研究

在考虑内外啮合齿轮副齿廓理论间隙、制造误差及轮齿弹性变形的基础上 ,建立少齿差内啮合行星齿轮传动实际接触齿对数及各齿间载荷分配的理论分析模型 ;分析计算了在额定载荷工况下的实际接触齿对数及各齿上的载荷分配 ;并利用应变测试方法进行了相应的实验研究 ;验证了理论分析计算的结果 ,为少齿差行星齿轮传动承载能力的估算。