高功率密度斜向支柱锥齿轮辐板结构设计优化

为满足直升机传动系统对复杂工况下齿轮轻量化设计的迫切需求,提出了一种高功率密度斜向支柱锥齿轮辐板结构的设计优化方法。基于考虑应力约束的变密度法,对锥齿轮辐板进行了拓扑优化与重构,得到一种新颖的突破传统构型的高功率密度斜向支柱锥齿轮辐板结构。在传统粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法的基础上,引入马尔可夫链和进化因子,自适应地选择跳变策略和延迟信息,进而发展了智能先进的时滞跳变粒子群优化(Switching delayed PSO,SDPSO)算法,并将其应用于斜向支柱锥齿轮辐板结构的尺寸优化。优化后,锥齿轮辐板质量共减小了19.24%,所有工况的最大von Mises应力共减小了7.27%,各工况应力分布更加均匀,证明了所设计的锥齿轮辐板的结构优势和所提出的设计优化方法的先进性。

基于CAD模型的齿轮辐板优化设计

对一种基于二维CAD模型的齿轮辐板优化设计方法进行了研究。探讨了其优化数学模型的建立方法,包括设计变量的选择、目标函数的确定及约束条件的选取。讨论了模型的数据结构及有关参数的计算,开发了齿轮辐板优化设计通用计算程序。并对某直升机减速器中的一薄辐齿轮辐板进行了优化,有效地减轻了齿轮的重量,取得了良好的效果。

航空齿轮薄辐板车削加工变形预测及切削参数优化研究

为了满足直升机传动系统轻量化的需求,作为直升机关键零部件的传动齿轮具有薄壁的显著特征,在切削加工中容易出现变形严重和尺寸精度难以保证的问题。本文以高强度中合金渗碳钢齿轮薄辐板为研究对象,基于ABAQUS有限元分析软件,开展了切削加工仿真研究,通过建立三维动态切削仿真模型,分析了加工过程中工件所受的切削力与切削参数之间的关系;并运用静态仿真分析了切削力和夹紧力叠加对薄辐板加工变形的影响,对仿真结果进行了极差分析。最后,通过开展试验对仿真结果进行了验证。结果表明:齿轮薄辐板加工变形量静力学分析显示齿轮辐板轴向变形量最大,径向变形在轮毂处最大;极差分析发现,切削速度为150 m/min、进给量为0.06 mm/r、切削深度为1.8 mm为最优切削参数,最大变形量的预测误差小于10%。

航空发动机附件传动齿轮辐板动应力测试技术

基于高速转子结构动应力测量原理,研究在实际安装工况下的高速圆柱齿轮辐板动应力测试技术,并针对某型航空发动机附件传动圆柱齿轮辐板断裂故障实际工程问题,构建专门的附件传动齿轮动应力测试系统,测量得到该齿轮在实际工况下的动应力数据,分析结果表明:被测齿轮在实际工况下以1阶及3阶振动形式为主,最大分频幅值为21MPa,改进设计后齿轮辐板最大动应力值相比改进前降低43.8%.

机车辐板式直齿轮啮合刚度计算及传动优化

为减小机车齿轮传动质量,保证高速运行稳定性,根据分析力学方法和应变能原理给出一种辐板式直齿圆柱齿轮传动的啮合刚度计算方法。通过对不同辐板和轮缘厚度、辐板孔径和孔数齿轮啮合刚度的分析,找出辐板结构对啮合刚度的影响规律;同时在保证机车齿轮强度条件下,以辐板结构参数为设计变量,利用多目标遗传算法对大齿轮质量和啮合刚度波动因子进行了最小化,并对优化前后机车齿轮传动的动力学性能进行分析。结果表明:本文方法能够准确计算机车辐板式齿轮传动的啮合刚度及其波动规律,改变辐板式齿轮基体参数会导致啮合刚度变化;优化的齿轮减小了系统惯性力,有效缩减了高速传动中的动态啮合误差,避免了高速传动中的次谐波振动。

柔性辐板齿轮及其降噪特性

本文提出一种新型结构的“柔性辐板齿轮”,并对其减振降噪特性进行了试验研究。试验表明,这种齿轮可降噪7～10dB或更高,减振效果为50％左右,高频噪声可下降10～18dB,单个或成对都可使用。齿根应变测试表明,一般情况下其齿根应力有所降低,单齿啮合时间变短。另外,对齿顶修形的降噪效果,也做了对比性试验。最后给出了这种齿轮在ZMS2065A型振动筛上的降噪应用实例。

特征参数法用于双辐板齿轮铸造工艺CAD

在分析计算双辐板齿轮特征多数的基础上，结合工厂多年的生产经验和有关设计理论，利用ＡｕｔｏＬＩＳＰ语言开发了适用于此类铸件的铸造工艺ＣＡＤ软件包，该软件包包括数据管理，工艺文件管理，自动建立零件图，自动进行工艺方案、加工余量、浇注系统、砂芯和冒口等设计与绘制，以及自动生成铸造工艺卡等模块．整个设计过程配有各种图片及中文菜单提示，经工厂使用效果良好．

柔性辐板齿轮在ZSM2065A振动筛降噪中的应用

介绍了一种柔性辐板齿轮，给出了柔性辐板齿轮的减振降噪实验结果及其在振动筛降噪中的使用效果，并介绍了柔性辐板齿轮的设计计算方法。

AISI9310钢薄辐板齿轮热处理变形与残余应力数值模拟及验证

齿轮热处理时伴随着剧烈的温度变化和复杂的组织演变,此过程中通常会产生变形和应力。基于温度场-渗碳场-组织场-应力应变场耦合模型,采用有限元方法对AISI9310钢薄辐板齿轮的热处理过程进行数值模拟,研究了淬火时轮齿组织与应力演变规律及冷处理和回火过程对轮齿组织含量和应力大小的影响,得到了齿轮热处理后的最终的残余应力和变形。为验证模拟计算结果准确性,采用三坐标测量机和X射线残余应力衍射仪对热处理后齿轮尺寸和残余应力进行了测量。结果表明:淬火时轮齿表面马氏体相变时间远远滞后于心部,淬火结束后表面呈现压应力,心部为拉应力;冷处理时渗碳表面的残留奥氏体发生了马氏体转变,表面压应力增大,而回火则使应力有所减小,最终应力模拟计算结果与实测值相对误差最大为11.9%;论文中的数值模拟方法具有较好的精度,可以应用于金属齿轮的热处理工艺仿真计算,具有较大的参考价值。

双辐板大齿轮裂纹的消除

介绍消除双辐板大齿轮类裂纹的铸造工艺 ,通过合理控制齿轮的凝固收缩 ,成功地生产出 2 0tZG40Cr双辐板大齿轮。

双面深辐板槽齿轮终锻下模结构的改进

双面深辐板槽齿轮终锻下模结构的改进在摩擦压力机通用模架上进行高轮毂、薄轮辐、双面深辐板槽类齿轮的无飞边闭式模锻是比较困难的，原因是积聚在模膛底部的空气因无法排出而产生很大的压力，阻止金属充满模膛，从而造成锻件轮缘部分不能充满。通常的解决办法是在终锻模...

柔性辐板齿轮的应用与设计

在同样载荷下，柔性辐板齿轮比一般齿轮传动噪声低，振动小，齿根弯曲应力亦明显下降。所以具有广阔的应用前景，本文对其减振降噪效果，机理，结构设计方法，应用中存在的问题等进行了一些探讨，以利于推广应用。

高速薄辐板齿轮传动节径型振动位移与动应变时空变换方法

高速薄辐板齿轮传动功率密度高,在航空动力传动系统中应用广泛,但节径型共振模态密集、振动能量高,是高速薄辐板齿轮传动疲劳损坏的主要形式之一。节径型振动位移与试验动应变呈非正相关关系,振动响应与动应力之间缺少直接量化的纽带,为此,提出一种高速薄辐板齿轮节径型振动位移与动应变时空变换方法。综合考虑节径型振动下试验动应变与振动位移行波之间的空间向量关系,建立试验动应变与振动位移变换函数,并给出偏微分方程的时空离散解与动应变-振动位移变换方法;根据试验动应变时/频信号以及不同节径数下齿轮行波模态特性,获取振动位移时空离散解。理论与试验结果表明,某试验齿轮在3节径下出现明显行波共振,理论仿真的振动频率、转速与试验结果基本一致,验证了所提理论和方法的正确性与可行性。

薄辐板齿轮柔性化动力学模型与行波共振表征

薄辐板齿轮是广泛应用于航空齿轮传动系统的轻量化高功率密度构型,但行波共振问题突出,而动力学理论模型对前、后行波及其响应特性表征仍需进一步明晰。为此,提出一种啮合激励下薄辐板齿轮动力学模型,用以表征行波共振特性,并称之为移动载荷下柔性齿轮(Elastic gear with moving loads,EGML)模型:采用虚拟轴段法退化轮齿复杂特征,进而构建等效规则结构,并分别采用混合壳单元、Timoshenko梁单元网格化轮缘、辐板以及齿轮轴;解耦齿轮副以暴露出啮合力,其为相对齿轮转动的时变激励,故建立移动载荷数学表征以反映其时空变化特征;将啮合激励作用于全柔性化齿轮模型,并构建系统运动控制方程。设计高速齿轮传动试验以验证模型。结果表明,EGML模型能准确有效表征前、后行波共振激发工况。激励源与齿轮相对转动以及计入辐板柔性是动力学模型具有行波共振表征能力必要条件。行波共振发生时位移场呈与节径振型契合的瓣式分布,并沿周向快速迁移。研究成果能高效准确地获取薄辐板齿轮受迫响应,为评估行波共振影响提供理论依据,可用于指导薄辐板齿轮设计以规避安全运行所受共振威胁。

宝钢2050热轧F1主传动减速器大齿轮裂纹的成因及改进措施

宝钢 2 0 5 0热轧F1主传动减速器低速轴大齿轮辐板出现数条裂纹 ,对裂纹产生的原因进行了分析 ,为保证生产顺行 ,对裂纹扩展采取了控制手段 。

专利文摘

金属橡胶柔性辐板齿轮 本发明涉及一种金属橡胶柔性辐板齿轮，其特征在于：齿圈，沿其内径周向均匀打矩形通孔；一轮毂，采用与齿圈分离式的设计，