直齿轮传动错齿相位调谐减振方法研究

振动与噪声是影响齿轮传动性能的重要参数,齿轮传动系统的振动噪声控制已成为一个重要研究领域。目前,齿轮传动系统振动控制的主要方式有增加重合度、修形、变位、阻尼等。本文研究了错齿相位调谐齿轮啮合原理,推导了直齿轮错齿相位调谐齿轮时变啮合刚度计算公式,研究了错齿相位调谐与振动响应之间的映射关系;设计了可实现不同错齿相位的平行轴直齿轮副实验方案,开展了齿轮副在不同错齿相位时的减振效果实验研究,并将实验结果与仿真结果进行了对比与分析。

空心车轴错齿BTA深孔加工的切屑形态分析

以DZ2材料TTA-J404型动车车轴深孔加工为例,对错齿BTA深孔钻削技术进行了测试验证,对切屑进行了深入的分析,确定合理的切削参数,指导企业选择正确的深孔加工工艺,对企业正常运营生产及我国高速列车零部件国产化进程都具有一定的指导和创新意义。

错齿双圆弧人字齿轮的刚度计算

对错齿双圆弧人字齿轮的啮合刚度进行了分析和定量计算 ,并对比了错齿后和未错齿时的刚度变化值 ,为分析错齿双圆弧齿轮的振动特性奠定了基础。结果表明 ,双圆弧人字齿轮发生错齿后与错齿前相比 ,刚度阶跃值减小 1/ 2 ,相对值减少 10 % ,这有利于减轻振动和冲击 ,并可降低噪声。

自升式平台齿轮齿条升降机构错齿优化动力学分析

齿轮齿条升降机构是自升式平台的重要传动和承载装置,啮合产生的接触应力和由于刚度激励引发的振动是影响升降系统传动性能与使用寿命的重要因素,因此通过进行结构的优化设计和仿真分析提高传动机构动力学性能具有重要的工程意义。提出通过优化设置自升式海洋平台齿轮齿条升降机构小齿轮之间相位差的方式实现错齿啮合,从而实现有效提高机构承载能力和动力性能的目的。结合提出的错齿优化方案,对错齿前后齿轮齿条啮合过程进行动态接触有限元分析,并验证错齿优化对传动机构强度和时变刚度的改善效果,并对比分析齿轮齿条传动机构模态特性、运动平稳性和同步性以及小齿轮载荷分配均匀性等动力学行为。结果表明,错齿优化后齿轮齿条升降机构在动态啮合时能够产生更小的接触应力和弯曲应力,而且齿轮综合刚度的阶跃值有明显减少,与此同时在传动平稳性、同步性和载荷分配均匀性方面也具有良好表现。因此错齿优化可有效地提高齿轮齿条传动过程中的承载能力和运动性能,对改进齿轮齿条升降机构的设计具有参考价值。

错齿BTA深孔钻削切屑变形断裂影响因素研究

利用错齿BTA深孔钻削切屑弯曲变形规律,对导致错齿BTA内排屑深孔钻切屑断裂的影响因素进行了分析,通过试验研究了错齿BTA深孔钻削切屑的变形断裂随刀齿钻削半径、钻削工艺参数、断屑台尺寸的变化规律。研究结果表明,刀齿钻削半径对切屑厚度影响很大,随钻削半径的增大,各刀齿切屑厚度增大,切屑厚度最大值点均位于刀齿切屑大径边缘且中心齿、中间齿、外齿的切屑厚度最大值依次减小;与转速相比,进给量对切屑厚度和切屑应变增量的影响更大,随进给量增大,切屑厚度增大,切屑应变增量增大;随断屑台宽度减小、高度增大,切屑应变增量增大,断屑条件改善。

错齿BTA深孔钻导向条与孔壁接触状态仿真研究

分析BTA深孔钻削工作原理与受力特点,采用ANSYS软件建立了错齿BTA钻头导向条与孔壁之间的有限元接触分析模型,通过静力学仿真分析,获得了钻削过程错齿BTA深孔钻头导向条与孔壁实际接触状态,研究了接触应力和接触区域随导向条位置角的变化规律。结果表明仿真所获得的接触区域与实际钻削过程导向条的磨损图基本一致,导向条与孔壁的接触主要集中在导向条前端很小的区域,导向条位置角对接触应力与接触区域具有重要影响,通过对导向条位置角的优化可以很好地改善接触状态,为错齿BTA深孔钻头的优化设计提供了依据。

错齿翅片的传热与阻力性能试验

对9种不同结构参数的错齿翅片进行传热和流动阻力性能试验,分析比较翅片的间距、高度和节距等结构参数对其传热因子和阻力性能的影响.同时,利用场协同原理揭示错齿翅片强化传热的机理,并采用单位面积泵功率的评价方法,比较9种翅片的强化传热效果.结果表明,错齿翅片的节距和长度对其热工性能影响最为显著.

错齿BTA深孔钻削切屑变形及刀屑接触长度分布规律研究

断排屑问题一直是错齿BTA内排屑深孔钻削的难点,通过建立切屑流经断屑台的几何变形模型分析了刀屑接触长度对错齿BTA钻削切屑的变形断裂的影响,采用有限元分析软件DEFORM-3D建立了错齿BTA钻头钻削仿真模型,对各刀齿切屑的形成及变形规律进行了分析,研究了刀屑接触长度随刀齿钻削半径分布规律及其随钻削条件的变化规律,并利用实验对仿真结果进行了验证分析。结果表明,仿真结果可信,刀齿钻削半径对切屑的变形及刀屑接触长度影响很大,刀屑接触长度随钻削进给量增大而增大,随转速增大而减小,随工件材料强度增大而增大。

新型错齿内排屑深孔钻的结构特点和钻削性能

在分析普通错齿内排屑深孔钻存在问题的基础上 ,介绍 1种新型错齿内排屑深孔钻的结构特点 ,并用这 2种深孔钻进行切削性能对比试验 。

错齿式迷宫密封流场及泄漏量的数值分析

以某型大功率机车传动齿轮箱轴端迷宫密封为研究对象,采用GAMBIT软件建立错齿式迷宫通道的二维结构化网格模型,应用FLUENT软件模拟迷宫密封腔内流场分布及泄漏特性,分析转速、压比、空腔尺寸对迷宫密封性能的影响。研究结果表明:泄漏量随着进出口压比的增加而增加;转速对泄漏量影响很小;空腔尺寸对密封性能的影响较大。

TiAlN涂层错齿BTA钻头钻削性能与磨损机理研究

为提高错齿BTA钻头的钻削寿命与钻削孔的质量,采用TiAlN涂层与未涂层错齿BTA钻头对核电管板进行深孔钻削试验。通过扫描电子显微镜观察钻头的磨损形貌、能谱仪分析失效钻头刀齿表面物质的结构,揭示错齿BTA钻头的磨损形式与机理。研究TiAlN涂层对钻削核电管板错齿BTA钻头的钻削性能、钻削力、加工孔表面粗糙度、孔径偏差的影响。结果表明:错齿BTA钻头磨损最严重的是外齿与第1导向条,钻头的磨损主要以黏结磨损、扩散磨损和磨粒磨损为主,刀齿切削刃的磨损影响钻削力,外齿定径刃的磨损影响加工孔径,导向条的磨损影响加工孔壁的表面粗糙度;TiAlN涂层使错齿BTA钻头的钻削能力提高2.8倍,减小钻削扭矩和扭矩值的波动,提高钻削孔的质量。

错齿式迷宫密封结构优化的数值模拟

以某机械设备的错齿式迷宫密封结构为研究对象,根据计算流体力学理论建立了数值计算模型,运用Fluent软件数值模拟了迷宫密封内部气体的压力和速度分布状况,探索了间隙宽度和空腔深度在4种不同压比下对泄漏量的影响机理,并对原有模型的空腔宽度、齿宽等结构参数进行了优化,提出了4种不同尺寸的密封结构模型,比较了5种模型的泄漏量随压比的变化规律。结果表明:泄漏量随间隙宽度的增加而增加,随空腔深度的增加而减小,优化后模型D的泄漏量明显降低。研究可为错齿式迷宫密封结构的优化和应用提供参考。

基于次级错齿的C型铁心双边直线永磁开关磁链电机

直线永磁开关磁链电机(LFSPM)适合长次级直线驱动场合,这是由于永磁体和电枢绕组都在短初级,而长次级结构简单可靠性高。很多应用场合都要求电机具有高推力,但往往也需要低的推力脉动。为此,对1台双边C型铁心的直线永磁开关磁链电机(DSLFSPM-C)进行研究和改进。利用有限元软件先对电机进行推力优化,然后为了在不影响平均推力的情况下有效地减小推力脉动,分别利用次级错齿和端部永磁体两种结构对电机进行了改进。分析结果表明,改进后的DSLFSPM-C具有相对较低的法向力、高的推力输出以及较低的推力脉动。

错齿BTA钻头刀体扭转强度模拟分析与实验研究

错齿BTA钻头刀体结构复杂,在钻削过程中既要承受较大的钻削力,又要具有足够大的排屑空间,解决刀体强度与排屑能力之间的矛盾是实现错齿BTA钻头优化设计的关键。采用有限元模拟分析与实验相结合的方法,对核电管板加工用错齿BTA钻头在扭转载荷作用下刀体强度及其应力应变分布特征进行了研究。结果表明:现有的错齿BTA钻头刀体在外齿根部与刀体中心两个排屑通道之间的横筋处为薄弱环节,存在较为严重的应力集中现象,扭矩实验中裂纹的产生部位与有限元模拟分析结果一致。通过采用形状优化及拓扑结构优化的方法对刀体薄弱环节进行优化改进,实现了刀体强度与排屑能力的综合优化,提高了错齿BTA钻头管板深孔加工效率。

错齿BTA中间齿断屑槽的实验研究

通过改变错齿BTA中间齿断屑槽槽宽L,来研究中间齿断屑的问题。用3支中间齿断屑槽槽宽不同的错齿BTA在切削速度为62.8 m/min,进给量为0.2 mm/r下对45钢进行钻削。通过对切削力和切屑的分析,得出错齿BTA中间齿断屑槽槽宽L对中间齿断屑有影响。

错齿盘铣刀多齿铣削机理分析

错齿盘铣刀由刀体和可转位刀片组成,安装在铣齿机上在可进行齿轮成形铣削工艺,属于非自由强力铣削。切削载荷、切削耐用度与加工精度是研究其切削机理的关键内容。在研究切削载荷方面,通过建立的切屑拓扑结构,应用TFEA方法,结合刀具的结构以及加工参数,采用非线性指数方程,建立切削载荷模型。采用电流测试的方法进行有效验证。由于机床的横向方向与齿形方向一致,同时是刚性薄弱方向,综合考虑三向切削载荷而不是平面切削载荷,比较三向切削载荷幅值、相位在成形时刻的变化情况。基于相位的变化,产生相位一致和相位相反两种情况,进而产生负向误差和正向误差。结合Z向运动位移,预测不同切削参数下加工精度的变化趋势,为现场加工提供指导作用。

基于两相流理论错齿式迷宫密封的数值研究

基于Mixture模型,以油雾-空气混合物为研究对象,运用Fluent软件数值分析错齿式迷宫密封的内部流场,研究错齿式迷宫密封的密封机理,分析油雾参数对迷宫密封性能的影响规律。研究结果表明:基于两相混合介质分析错齿式迷宫密封性能需要考虑涡流离心力。涡流离心力使油雾颗粒沿壁面运动,颗粒直径越大、浓度越高,壁面运动加强,油雾泄漏量越大,空气泄漏量越小。工程实践中可以运用油雾颗粒的沿壁运动,设置合适的回油孔结构实现回油,减小油雾泄漏。

错齿BTA深孔钻削40CrMoA的切屑形态分析与研究

切屑形态是影响深孔加工排屑的关键性因素。通过对40Cr Mo A进行钻削的过程,研究错齿BTA深孔钻3个切削刃(中心刃,中间刃和边刃)产生的切屑形态,计算切屑的变形系数;分析在同一切削条件下错齿BTA深孔钻产生3种不同切屑形态的原因,为深孔钻削40Cr Mo A切削参数以及刀具的优化打下基础。

错齿内排屑深孔钻削技术探讨

分析深孔钻削加工工艺存在的问题,对错齿内排屑深孔钻削技术、工艺进行分析,并针对加工中遇到的问题提出相应的解决方法。

错齿对双圆弧人字齿轮的影响及应用

提出了双圆弧人字齿轮“错齿”的概念,并通过实例分析了应用错齿技术前后,双圆弧人字齿轮啮合特性的变化,得出错齿可提高双圆弧人字齿轮抽油机减速器承载能力7.2％～17％的结论。实践证明,这一技术不仅简单可行,而且有较高的推广应用价值。