大重合度直齿轮动载特性分析

针对大重合度直齿轮啮合齿数与普通直齿轮间的差异性变化,以一对大重合度直齿轮和普通直齿轮为研究对象,通过有限元法求解齿轮时变啮合刚度,建立大重合度直齿轮啮合耦合型动力学模型,利用Newmark-β时域积分求解齿轮系统动态响应,对其进行时频域分析并与普通直齿轮进行对比,获得了大重合度直齿轮在不同转速、误差影响下的动载系数变化规律。结果表明,大重合度直齿轮啮合刚度与普通齿轮有较大差异,其动态响应结果波动幅值较普通直齿轮有明显降低,提升了系统稳定性;大重合度直齿轮动载系数与普通直齿轮相比有明显下降,并且随着转速的升高和误差的增大出现不同程度的增加,其中在共振转速区域范围内增幅明显。

高重合度直齿圆柱齿轮温度场分析及试验验证

直升机传动系统中的高重合度直齿圆柱齿轮多采用喷油方式进行润滑冷却,其温度特性关系到齿轮的使用寿命。基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD),建立了高重合度直齿圆柱齿轮喷油润滑温度场数值计算模型;采用气液两相流(Volume of Fluid,VOF)、多重参考系(Multiple Reference Frame,MRF)法获得了齿轮表面的温度和对流换热系数大小及分布;使用控制变量法分析了润滑油参数、工况参数、齿轮参数对齿面温度及对流换热的影响规律;在CL-100型齿轮试验机上开展了齿轮温度试验。结果表明,齿轮温度随载荷增加而升高的趋势与CFD仿真计算结果一致,高重合度齿轮温度高于普通重合度齿轮,而且随着载荷的增大,这种现象越明显。

不同重合度下系统参数对人字齿传动非线性动态特性的影响

重合度是反映齿轮副同时参与啮合轮齿对数多少的重要参数。合理选择适当的重合度可以改善传动承载能力并保证传动平稳性,从而提高齿轮传动系统的性能和可靠性。而分析不同重合度下系统参数对系统振动特性的影响,对优化传动系统性能、提高工作效率和降低故障风险具有重要意义。本文将轮齿啮合性能和动态特性相结合,首先,确定人字齿轮系统刚度激励和啮合冲击激励,采用集中参数法建立复杂激励源下的人字齿轮副弯-扭-轴耦合非线性动力学模型;然后,对非线性动力学方程进行消除刚体位移和无量纲化处理;最后,研究了不同重合度下系统参数对系统动态特性的影响。研究表明,当重合度由2.72变为3.08时,齿轮副综合相对振动加速度均方根值均降低达40%左右。可见,增大齿轮副重合度能提高系统的稳定性。此外,随着系统参数变化,增大齿轮重合度能消除系统存在的跳跃现象,并降低跳跃和共振峰的幅值。

大重合度组合齿廓非圆齿轮设计方法试验研究

为了解决组合齿廓非圆齿轮增大重合度问题,对组合齿廓非圆齿轮设计方法进行了研究。首先,提出了增大齿高系数,减小节曲线压力角、负变位的组合齿廓非圆齿轮设计方法,对变渐开线-不完全变摆线齿廓展开了大重合度组合齿廓设计,并对大重合度的非圆圆柱齿轮进行了设计;然后,分析了齿高系数、变位系数、节曲线压力角与非圆齿轮渐开线齿廓和变渐开线-不完全变摆线组合齿廓的重合度变化规律,制造了2种增大重合度的组合齿廓非圆齿轮;最后,测量了增大齿高系数和减小节曲线压力角的非齿轮齿侧间隙,并与标准的渐开线齿廓齿侧间隙进行了对比,开展了大重合度组合齿廓非圆齿轮传动比的测量试验,以及承载能力仿真对比分析(主动轮固定,从动轮添加15 N·m扭矩)。研究结果表明:组合齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(减小节曲线压力角0.106 mm,增大齿高系数0.107 mm)明显小于渐开线齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(0.173 mm);大重合度组合齿廓非圆齿轮的试验传动比与理论仿真传动比一致;减小节曲线压力角的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值157.5 MPa)最优,增大齿高系数的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值213.2 MPa)最差。采用增大齿高系数,减小节曲线压力角的组合齿廓非圆齿轮设计方法来实现非圆齿轮的大重合度设计是可行的。

铁磁性构件内外侧缺陷重合度与漏磁场信号的关系

基于漏磁检测原理,利用COMSOL有限元仿真软件模拟了含缺陷小管径薄壁管道的漏磁检测信号特征,研究了管壁内外侧都存在缺陷时漏磁场信号的变化情况;同时,采用局部直流磁化及控制变量的方法研究了管壁内外侧缺陷的漏磁场信号分布。结果表明,管道壁厚在超过6 mm时得到的漏磁场信号切向分量的双波峰间峰值差较小,内外侧缺陷的重合度在小于40%时已不易于判定;当缺陷宽度小于2mm时,漏磁场切向分量分布图中的双波峰间峰值差变化较小,从而无法对内侧缺陷参数进行判定。该结果为研究内外侧缺陷的重合度与漏磁信号之间的关系以及薄壁管道的安全评定提供了一定依据。

高重合度直齿圆柱齿轮在直升机传动系统中的应用

针对国外高重合度直齿圆柱齿轮传动技术已逐步在航空传动系统中进行工程应用,而在国内该技术存在一定的差距,尚未形成成熟的设计理论和方法的现状,对高重合度直齿圆柱齿轮在直升机传动系统中的应用进行总结,包括国内外高重合度直齿圆柱齿轮在直升机传动系统中的应用以及国内外研究现状,探索国内外的研究差距,并指明我国高重合度直齿圆柱齿轮传动技术的工程应用亟待解决的4项问题,即强度计算标准问题、齿面修形方法问题、轮齿加工和热处理问题,以及润滑散热问题。

辽宁十地方言词汇重合度的计量比较分析

根据方言特征词理论中的一些研究理念,选定辽宁省内属于东北官话区十个地级城市的方言为考察对象,以辽阳方言中的6 609条词语为基础,分别将其与其他九个城市的方言词语进行重合度比较。研究发现:这九个城市同辽阳方言词语的重合度都非常高,各自的特征词很少,即便有一些特征词,也随着比较范围的扩大很容易在其他地区方言里找到同例。然后又将辽宁境内东北官话吉沈片六城和哈阜片四城当作两个整体,比较二者词汇的重合情况,发现二者之间重合度也很高,但存在一定数量的排他性特征词。文章认为辽宁十地方言词汇的这种高重合度是方言纵向同源与横向渗透的结果,同时方言特征词的比较,当以方言区划为基础进行比较,而不能简单地以行政区划为基础进行比较。

重合度对人字齿轮传动系统振动特性的影响分析

重合度是齿轮传动设计中一个重要的性能指标,直接影响人字齿轮承载能力和传动平稳性,在齿轮设计中必须满足重合度要求。首先说明了人字齿轮系统刚度激励和啮合冲击激励,采用集中质量法建立了一对人字齿轮传动系统弯-扭-轴耦合模型。然后分析了重合度对时变啮合刚度和啮合冲击力的影响。最后研究了重合度对人字齿轮副动态啮合特性的影响。得出结论:重合度由2.72增至3.08时,时变啮合刚度峰峰值由4.653 3×10^(8) N/mm减至3.229 9×10^(8) N/mm,最大啮合冲击力由2.23×10^(3) N减至1.92×10^(3) N,齿轮副动态啮合力曲线变得平滑,动载系数也由1.23减至1.18,从而得出重合度增大,能达到系统减振降噪和传动平稳的作用。

机车牵引齿轮实际重合度的分析研究

实际重合度是轮齿修缘后啮合性能的重要评价指标,修缘量的选取对轮齿实际重合度具有直接影响,目前主流的经典重合度公式难以建立修缘量与实际重合度的对应关系。通过分析齿轮修缘的基本机理,研究主、从动齿轮齿顶修缘量的确定方法,以修缘前后轮齿法向载荷方向及实际啮合线长度的变化规律为基础,提出了修缘后实际重合度的分析计算方法,结合实例分析了某型号牵引齿轮修缘前后不同工况下的实际重合度,并与G.尼曼公式计算结果对比,为轮齿修缘品质提供了具有实用价值的检验指标。

考虑多齿廓偏差的大重合度齿轮动态特性研究

齿廓偏差是引起传动系统产生振动和噪声的主要因素之一,为了有效探究齿廓偏差对大重合度齿轮动态特性的影响,本文在充分考虑参与啮合轮齿齿廓偏差特点的基础上开展了大重合度齿轮动态特性研究。通过分析大重合度齿轮的啮合特点,构建了考虑不同轮齿啮合状态的大重合度齿轮多齿动力学模型。在考虑齿廓偏差构成特征的基础上,利用齿面接触分析(TCA)方法对产生的啮合误差进行了求解,并将其求解结果引入到大重合度齿轮多齿动力学模型,形成了考虑多齿廓偏差的大重合度齿轮动力学特性分析方法。在充分考虑每对轮齿齿廓偏差的基础上,分析了不同因素对大重合度齿轮动力学特性的影响。结果表明,本文的研究方法能够充分考虑到参与啮合轮齿不同齿廓偏差带来的影响,为进一步提高大重合度齿轮动态特性分析的有效性提供了参考。

光斑及线重合度对飞秒激光环形刻蚀SiC/SiC复合材料的影响

采用飞秒激光对SiC/SiC复合材料进行环形扫描刻蚀去除试验,分析脉冲能量、光斑重合度及线重合度对加工区域材料残留及环形凹槽外轮廓的影响。结果表明:光斑重合度、线重合度和脉冲能量显著影响光束扫描面积内的能量密度,材料去除量随扫描能量密度的增大而增大。在较小光斑重合度和线重合度条件下,即能量密度较小时,刻蚀槽外轮廓呈现锯齿状,且扫描轨迹间有较多材料残留。随着光斑重合度和线重合度的增大,外轮廓及底面趋于光滑。

基于重合度优化的电驱动系统齿轮振动噪声性能改善

某电驱动三合一产品在开发过程中齿轮啸叫噪声较大,不满足设计要求.为优化改善齿轮噪声,依据齿轮啮合接触线理论,详细列出重合度分布规律,并结合产品实际,重新优化提高了齿轮啮合重合度.通过搭建的Masta系统仿真分析模型,针对新的齿轮宏观参数,进行了特定的微观修形,并在整车上对优化方案的电驱系统进行振动噪声测试.结果表明,新方案对齿轮啸叫噪声改善效果较好,噪声结果满足设计要求.研究结果可作为电驱动系统齿轮设计的参考经验,对改善现有产品问题及开发新产品,具有重要的量化指导意义.

弧齿锥齿轮的高重合度设计

针对航空和汽车弧齿锥齿轮对强度、动态性能和可靠性的特殊要求 ,提出了高重合度弧齿锥齿轮的设计方法。这种设计是通过增加工作齿高和调整齿面啮合路径方向以及优化加工参数实现的。结合弧齿锥齿轮的实际工况 ,提出了在不同载荷和安装误差下 ,实际重合度的综合分析方法 。

高重合度弧齿锥齿轮的性能分析与实验研究

从提高弧齿锥齿轮的强度和降低噪声出发,借助于TCA和LTCA等计算机仿真方法,通过增大接触路径的倾斜度,提出了高重合度弧齿锥齿轮的设计方法。这种齿轮传动误差波动小,齿面载荷分布合理,啮合性能优良。通过切齿、齿根应力测试、噪声测量等对比实验,验证了高重合度弧齿锥齿轮设计方法的可行性,证明了这种齿轮在动态性能与强度性能方面均有优越之处。

高重合度弧齿锥齿轮的强度分析

本文采用有限元应力影响矩阵法研究了高重合度弧齿锥齿轮在多种误差和载荷条件下的弯曲应力状态 ,证明了经过优化设计的高重合度弧齿锥齿轮不仅有良好的动态性能 。

高重合度与低重合度齿轮系统动力学分岔特性对比分析

针对高重合度齿轮和低重合度齿轮,采用有限元方法计算其啮合刚度;建立含齿侧间隙和时变刚度的齿轮系统的扭转振动模型,对模型啮合线位移解的分岔特性和跳跃性进行研究。研究结果表明：当忽略误差,仅考虑齿侧间隙的影响时,高重合度齿轮系统啮合线位移的解,连续平稳,不存在跳跃现象,低重合度齿轮系统啮合线的位移解,多处发生了跳跃现象;齿频误差激励在高速区域（无量纲转速？为1.1~2.1区域）其对低重合度齿轮的动力学影响要大于对高重合度齿轮的影响;随着偏心误差的增加,啮合线位移增加,系统的周期稳定性逐渐降低,偏心误差对普通齿轮的影响比高重合度齿轮的影响要大;在误差作用下,高重合度齿轮的周期稳定性要高于普通齿轮的周期稳定性,运行更加平稳,采用高重合度齿轮可以降低齿轮的振动和噪声。

高重合度弧齿锥齿轮加工参数设计与重合度测定

给出了高重合度弧齿锥齿轮的加工参数设计方法。利用局部综合法、轮齿接触分析(TCA)、轮齿承载接触分析(LTCA)和啮合仿真技术,通过齿面接触路径倾斜,达到了高重合度的设计目的。该设计方法不改变轮坯的几何参数,不改变大轮的加工调整参数,可在现有的机床上使用标准系列刀具加工,实用性强。给出了三种齿面接触路径倾斜度不同的设计方案,进行了啮合仿真分析与重合度测定,结果证明,用该方法可设计出重合度达2.0～3.0的高重合度弧齿锥齿轮。

齿轮接触线长度和重合度系数

改进了斜齿轮接触线长度的计算公式,并总结了接触线长度随εα、εβ的变化规律及啮合过程的动态统计规律。认为接触强度重合度系数公式及斜齿轮有限元计算均应以动态统计平均接触线长度为依据。同时对ISO6336及AGMA2001 B88中接触强度重合度系数公式提出了商榷,并提出了新的公式。

螺旋锥齿轮的重合度与承载量的关系

为研究不同载荷下螺旋锥齿轮的重合度 ,运用弹性力学的方法 ,推导了任意载荷下螺旋锥齿轮重合度的计算式 ;通过在齿根贴电阻应变计 ,测量了在不同载荷下螺旋锥齿轮的重合度。理论分析和实验结果指出 ,螺旋锥齿轮的重合度是随着载荷而增大的 ,空载时为 1 ;非满载时 ,与提出的公式相吻合 ;满载时 ,可用传统的公式计算。

重合度对人字齿轮非线性系统振动特性的影响分析

由轮齿接触分析以及轮齿承载接触分析计算出考虑安装误差的轮齿综合啮合刚度和单齿啮合刚度,提出了考虑齿轮啮合重合度的啮合冲击计算模型,建立了考虑时变啮合刚度、啮入冲击、齿侧间隙的人字齿轮十二自由度啮合型弯-扭-轴耦合非线性振动模型。以某船用单级人字齿轮副为实例,通过改变轮齿高度变位系数调整重合度进行验证计算,将所提出的线外啮合冲击模型冲击力计算结果与文献[8]中模型计算结果进行比较,验证了该模型的有效性。通过实例计算,结果表明在负载一定的情况下,轮齿啮合周向及小轮轴向振动随着重合度的增大而减小;而当轮齿啮合重合度增大到4.07时,系统振动呈增大趋势。