格里森制摆线齿锥齿轮齿面失配分析与轮齿接触仿真

为了能够对格里森制摆线齿锥齿轮啮合性能进行综合评判,提出集齿面失配分析、齿面接触仿真和齿面加载接触仿真于一体的系统性评价方法。构建刀盘数学模型和刀倾法切齿加工数学模型,获得理论齿面。研究与大轮齿面完全共轭的小轮基准齿面及齿面Ease off拓扑计算方法。在此基础上,基于齿轮啮合数学模型,研究齿面接触分析解析计算方法,构建齿面加载接触分析有限元仿真流程。最后以一对格里森制摆线齿锥齿轮为例进行了齿面失配分析和轮齿接触仿真,算例仿真结果与格里森软件一致,验证了齿面接触仿真算法的正确性,同时也表明采用有限元方法进行齿面加载接触分析在啮合性能评价方面具有较大的直观性。

基于ANSYS/LS-DYNA的准双曲面齿轮动力学接触仿真分析

利用ANSYS/LS-DYNA对准双曲面齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布及边缘接触情况。

基于ANSYS/LS-DYNA的直齿锥齿轮动力学接触仿真分析

针对直齿锥齿轮疲劳破坏中出现儿率最高的齿面接触疲劳强度问题,在UG中建立齿轮几何模型,利用ANSYS/LS-DYNA对齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布情况。

基于ANSYS/LS-DYNA的鼓式制动器接触仿真分析

利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,进行瞬态动力学仿真分析,模拟制动器在制动过程中接触摩擦情况与接触应力的分布以及制动过程中制动鼓的变形和速度的变化情况。

基于ANSYS/LS-DYNA的准双曲面齿轮动力学接触仿真分析

针对准双曲面齿轮疲劳破坏中出现几率最高的齿面接触疲劳强度问题,利用 ANSYS/LS-DYNA对齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布情况。

转子式机油泵运动件动力学接触仿真分析

对某厂生产的某款转子式机油泵内外转子模型进行有限元前处理,并用ANSYS/LS-DYNA计算了转子在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及接触压力的分布情况。仿真结果显示在完全啮合时,转子的接触应力虽然在屈服极限内,但是大于理论计算最大应力值,表明该厂的某产品存在一定的质量问题。最后针对该产品出现的情况探讨了解决途径。。

某型飞机地板网格翻转系统输出接头接触仿真分析

某型飞机地板网格翻转操作平台的一个输出接头通过接触受力的形式传递载荷,该连接形式无法使用常规线弹性静力学求解。由于该接触问题具有普遍性,本文结合相关的接触分析软件,对该结构进行了接触仿真分析,完成了结构的强度校核,提供了一个接触分析通用的解决方案。

海上风电增速箱斜齿轮副接触仿真网格控制策略

文章首先研究了多组“两弹性圆柱法向接触”算例的网格无关性验证过程,总结得到了通过接触压力、接触带半宽网格无关性验证时的接触区网格尺寸阈值为1/4倍接触带半宽的一般性结论,并将该结论引申到斜齿轮接触问题中。研究表明:基于该结论进行接触区网格划分,可以在不进行网格无关性验证的前提下求解得到合理的斜齿轮接触压力及接触带半宽结果,从而大幅提高仿真效率。

大接触角推力球轴承接触的有限元仿真研究

在精密回转设备的研制过程中,由于轴承高回转中存在低晃动误差,影响精度。为分析大接触角推力球轴承的接触特性,依据经典的赫兹弹性接触理论,计算了轴承的静载荷特性参数。结果表明:轴承承载能力满足设计要求。为验证理论分析,采用有限元法结合ANSYS软件进行了非线性仿真验证。分析了接触刚度(FKN)、渗透容差(FTOLN)、接触算法、非对称接触选择、摩擦系数和初始间隙调整等关键参数,并给出了推荐值。轴承承载后接触应力和弹性趋近量与理论计算结果间的误差分别为1.4%和3.2%。验证了分析过程的合理性,为轴承研制的工程问题提供了可靠的设计依据。

渐开线2K-V型行星传动的结构设计及接触仿真

采用渐开线齿轮替代RV传动中的摆线针齿,重新设计了一款渐开线2K-V型行星减速器,并建立了减速器的三维实体模型;运用ABAQUS有限元软件对减速器关键的第二级内啮合进行静力接触仿真分析,得到轮齿啮合齿对数和载荷分配情况,与理论计算结果进行了对比,并进一步比较了不同转矩作用下的接触载荷与多齿弹性啮合效应系数;最后,考虑了实际工况中齿轮接触摩擦生热的影响,进行了额定转矩下的力热耦合稳态接触仿真,得到各轮齿的温度场分布与齿轮副的热应力情况,验证了减速器的接触特性。

船用重载斜齿轮啮合过程接触有限元仿真分析

应用3-D建模软件UG和有限元分析软件ANSYS建立某大型船用减速器斜齿轮多齿啮合的三维有限元非线性接触分析模型。通过接触仿真分析轮齿的变形、综合应力、齿根弯曲应力和齿面接触应力等参数。仿真结果与赫兹理论计算结果相比,说明有限元接触法具有较高的计算精度以及处理复杂边界条件的特点,可为斜齿轮的设计提供可靠的分析手段。

误差因素对弧齿锥齿轮传动接触的影响

线接触弧齿锥齿轮传动为全齿面接触,对误差较为敏感。为揭示误差因素对线接触弧齿锥齿轮传动接触的影响规律,开展了含误差因素的接触仿真分析。首先,基于刀盘逼近加工方法,建立了线接触弧齿锥齿轮的加工齿面数学模型,并验证了齿面模型的正确性;然后,基于该模型,分析了不同精度等级下的安装误差和齿距偏差对线接触弧齿锥齿轮传动接触的影响及对齿面接触应力和弹性变形的影响规律。数据分析结果表明,线接触弧齿锥齿轮传动因误差因素会产生边缘接触,主要表现在齿顶处,之后是小端,齿根和大端处不明显;在分析的多种误差中,齿距偏差和小轮轴线误差对齿面接触应力和弹性变形的影响较大,之后是轴交角误差和轴间距误差,大轮轴线误差的影响最小。研究结论可为线接触弧齿锥齿轮传动的误差控制和修形设计提供参考。

基于共轭修形的大模数摆线齿锥齿轮齿面建模及承载性能分析

针对大模数摆线齿锥齿轮在专用铣齿机上难以加工的问题,提出一种面向加工中心的摆线齿锥齿轮齿面模型构建方法。基于摆线齿锥齿轮加工原理,根据刀具与大轮之间的几何位置关系,建立大轮切齿参数计算方法;根据大轮切齿加工数学模型,推导大轮理论齿面,并通过齿面离散方法获得大轮数值齿面;基于齿轮啮合数学模型推导出与大轮完全共轭的小轮齿面,通过在完全共轭小轮齿面法线方向上构建二阶修形差曲面并进行叠加,获得与大轮齿面呈局部共轭的小轮数值齿面。最后,建立有限元齿面加载接触分析流程,以一对矿用减速器大模数摆线齿锥齿轮副为例,利用ABAQUS软件进行齿轮三维建模和有限元加载接触仿真。结果表明:在实际加载工况下,通过共轭修形构建的小轮齿面与大轮齿面呈局部内对角接触,并且加载接触区受啮合错位影响在大轮齿面内部移动,未脱离齿面产生边缘接触,齿面接触区满足工程需要。仿真结果验证了共轭齿面修形建模方法的可行性。

高速铁路接触网研究进展

接触网与受电弓之间动态性能是影响列车运行的重要因素之一,高速铁路中接触网的不良状态直接影响牵引供电系统对动车组的供电安全.论文系统地讨论了高速铁路接触网研究的4个方面,即接触网的初始平衡态求解、接触网动力学建模、接触网非接触检测和接触网静态动态评估,并给出了目前高速铁路接触网研究的最新进展:针对接触网的初始平衡态求解精度不高的问题,通过引入多目标约束的结构找形方法和非线性有限元过程进行求解;在接触网动力学建模方面,考虑环境风对接触网影响的问题,通过环境风模拟和风洞实验获得气动力系数,建立沿线风场进行接触网风振特性分析;对于接触网非接触检测算法的精度不高问题,基于深度学习理论的检测技术和实时图像检测算法是今后发展方向;针对目前接触网动态评估方法缺乏的问题,现代谱估计、时频分析和大数据技术及其融合将是今后接触网评估的重要手段.

高压断路器弧触头动态接触电阻研究

SF_6高压断路器触头间的动态接触电阻是反映SF6高压断路器弧触头烧蚀程度的一个重要参数。研究弧触头动态接触电阻与弧触头的烧蚀程度之间的关系具有重要意义。基于电接触理论,建立了一个弧触头动态接触电阻仿真的理论模型。通过开断过程中的弧触头受力情况分析,得出在八触指自力型弧触头模型中,电流小于2 k A时,可忽略各种电动力的影响,只考虑触指接触压力的影响。在这个假设下,文中首次建立了简化的弧触头动态接触电阻的仿真模型。与大量弧触头模拟烧蚀试验结果对比,文中所提出的弧触头动态接触电阻仿真模型,在弧触头接触行程为15 mm以后,仿真结果与试验结果吻合度较高。

基于LS-DYNA的火炮空投着陆过程仿真

基于LS-DYNA瞬态动力学分析软件,建立了某空降型大口径自行炮着陆过程有限元仿真模型,重点研究火炮着陆碰撞过程。采取了均匀网格划分、避免单点加载、调整模型的体积粘性等措施,有效控制了分析中可能出现的沙漏变形,并根据显式动态分析使用缩减积分单元时,沙漏能量不超过内能的10%检验准则对仿真结果进行了验证。同时模型采用对称罚函数接触算法和动力学方程的显式中心差分求解方法,初步获得了大口径自行炮系统着陆过程的动力学响应,为该武器系统后续的设计以及空投试验提供了依据。

大型船舶锚系多接触碰撞动力学分析研究

采用虚拟样机技术,利用多接触碰撞仿真分析方法代替传统木模试验对锚系运动设计进行验证.通过对拉锚速度进行多水平仿真实验,并对试验结果进行分析计算,得出了不同拉锚速度对锚系运动稳定性的影响关系,可作为大型船舶锚系设计的一个重要参考因素,值得在船舶行业推广.

准双曲面齿轮三维接触椭圆的可视化

根据Hertz接触承载原理,用投影法或接触函数法在三维、参数化齿面上再现瞬时接触椭圆,通过接触椭圆分层、色彩渲染、边界裁剪形成接触椭圆和接触斑点的仿真,实现了在理论三维齿面上接触斑点的真实描述,为共轭接触仿真模型奠定了基础,同时对理论接触仿真与实际接触斑点之间的对比研究提供了可视化平台。

轨道式铁钻工旋扣钳动态特性分析

旋扣钳是轨道式铁钻工的重要组成部分,其受力和运动特性对整机性能有重要影响。提出一种新型轨道式铁钻工旋扣钳,建立旋扣钳力学模型,利用ADAMS软件对其进行力学特性分析。随后,利用机构的结构分析与综合方法对旋扣钳关键铰点进行运动学分析。研究结果表明:旋扣钳在旋扣过程中的接触力与驱动力均在允许范围内,证明旋扣钳结构设计的合理性;建立旋扣钳关键铰点的位移方程、速度方程以及加速度方程,继而得到偏转角α2的活动范围为5°~76°、α3的活动范围为14°~85°以及α4的活动范围为0°~65°。

橡胶鞋底弹性打磨仿真及试验

为解决含轮廓误差的鞋底自动打磨问题,提出了弹性打磨方法。首先,将鞋底轮廓分为理论轮廓和制造误差两部分,由鞋底两自由度运动跟踪鞋底的理论轮廓,由弹性磨头的接触变形适应鞋底的制造误差,建立描述鞋底轮廓的数学模型;其次,将磨头力控与鞋底运动控制相结合,建立弹性打磨机构的动力学模型,仿真不同磨头偏角条件下鞋底与磨头之间的接触力,研究弹性打磨的关键参数;最后,开发了鞋底弹性打磨试验系统,验证了弹性打磨的可行性和有效性。