精梳机分离罗拉齿轮传动机构优化

混合驱动的精梳机分离罗拉齿轮传动机构的动力学性能直接影响车速的提高,为改善传动机构的动力学性能,首先,分析现有混合驱动的精梳机分离罗拉齿轮传动机构,采用集中质量法建立传动机构的固有频率模型,并计算传动机构在不同精梳机车速下的激励频率,发现当车速为600钳次/min时机构会出现共振;然后,采用导数法建立传动机构固有频率对机构中各个构件转动惯量的灵敏度模型,发现行星轮p的转动惯量对一阶固有频率的影响较大;最后,通过优化传动机构中WW型差动轮系的各个齿轮齿数以改变其转动惯量,使传动机构的一阶固有频率比原先提高了43.44%,避免了机构在600钳次/min时出现共振。

基于混合驱动的分离罗拉运动轨迹规划研究

针对当前棉精梳机分离接合机构运动输出特性固定、振动大等问题,分析棉精梳机分离罗拉分离接合工艺,确定分离罗拉运动的位移关键点位置,根据差动轮系的运动规律提出交替驱动和分段驱动2种动力分配方案,并采用三次样条曲线作为交替驱动位移曲线、S型加减速曲线作为分段驱动位移曲线,通过对比分析得到最佳分离罗拉运动轨迹。指出:当设定棉纤维长度为30 mm时,2种驱动方案均能满足分离接合要求;采用混合驱动机构对分离罗拉高速正反转运动进行分解,实现伺服电机混合驱动分离罗拉,其运动性能更佳。

对从动齿轮压装曲线波动的分析及工艺优化

文章对某型号电力机车从动齿轮压装曲线出现波动的现象,从“人、机、料、法、环、测”等方面进行了研究,初步分析出压装过程中的变化因素,并制定了验证措施。经过分组试验,使用不同型号的刀片加工对应组别的主轮心,测量其表面粗糙度,并对比其压装曲线,验证了不同型号的刀片对主轮心轮座的表面粗糙度有不同的影响,而不同的表面粗糙度也会导致压装曲线有不同的状态,最终确定了引起压装曲线波动的原因,并进行了工艺优化,解决了压装曲线频繁波动的现象,提升了产品质量,有效的保障电力机车运行安全,同时为其他压装类作业提供了参考。

基于知识的特征单元组合技术

针对当前机械产品设计效率低、周期长的问题,提出一种基于知识的特征单元组合技术,实现产品设计的参数计算和三维特征建模一体化。将产品分解为多个基本特征单元,利用二次开发、API接口、DLL封装等技术对特征单元进行程序化处理;采用知识驱动的可视化流程定制系统实现产品设计知识的表达,形成集参数计算与特征建模为一体的设计知识流程;推理该设计知识流程得到计算参数并在CAD系统中完成特征建模。以圆柱齿轮传动系统作为验证对象,详细分析了圆柱齿轮的特征及定位参数、尺寸参数的构成,整理并构建了圆柱齿轮设计计算和特征建模的知识流程,以此为推理依据,通过不同特征单元的组合完成齿轮传动系统的三维造型。结果表明,该方法可以提高产品设计效率,缩短产品研发周期,具有很强的通用性。

面向螺旋锥齿轮铣削的齿面几何精度协同优化

针对非正交螺旋锥齿轮面铣削,提出了载荷接触力学性能评估方法,在此基础上研究了自适应数据驱动齿面几何精度协同优化。首先,对双螺旋面铣削进行了齿面建模仿真,采用载荷齿轮接触分析方法(NLTCA)确定了载荷接触力学性能评估和装配误差之间的数据驱动关系,通过修正装配误差评估,建立了自适应数据驱动协同优化模型,一方面通过载荷接触力学性能评估的多目标优化(MOO)确定目标齿面时,使用达成度函数法获得帕累托最优解,另一方面通过装配误差修正优化齿面几何形状,且敏感性分析策略用于选择最佳设计变量。最后通过数值实例对所提方法进行了验证,结果表明所提方法具有良好的齿面几何精度和载荷接触力学性能评估。

齿轮系统非线性振动研究进展

围绕圆柱齿轮系统的参数振动和间隙非线性振动问题,较为详细地评述了20年来国际上的研究进展情况.文中首先说明了齿轮系统啮合过程非线性振动的基本概念,包括基本的力学模型、数学模型、不同类型的分析系统和求解方法;然后分别评述了时变轮齿啮合刚度参数振动问题和齿侧间隙非线性振动问题的研究进展.此后讨论了同时包含齿侧间隙和时变啮合刚度时齿轮非线性振动问题方面的研究.最后,建议了齿轮系统非线性振动方面今后的研究重点.

基于小波系数提取及离散余弦包络分析的机车牵引齿轮故障诊断方法

机车走行部故障是危及列车运行安全的重要因素,其故障程度的实时监测与诊断是高速重载列车需要解决的关键问题之一。本文以机车走行部的牵引齿轮为例,在分析总结大量实际振动信号的基础上,探讨了运用小波分解和离散余弦变换相结合来提取机车牵引齿轮故障特征信息的方法,即首先采用小波基将牵引齿轮故障引起的振动信号变换到时间-尺度域,再对高频段的小波系数采用离散余弦变换进行包络分析;阐述了该方法在机车走行部在线故障诊断系统中的应用,不仅能满足在线状态监测与故障诊断的实时性和可靠性要求,而且具有很强的抗干扰能力。实际应用表明,该方法能可靠提取牵引齿轮的故障特征信息,系统能快速、准确地诊断出故障类型及程度,可有效用于机车走行部故障的在线监测与诊断。

齿轮传动的MATLAB软件建模及轻量化设计

为了实现齿轮轻量化设计,研究了应用MATLAB软件建立齿轮传动的优化设计模型,详细分析了通过对约束函数和目标函数的编程然后调用优化函数fmincon对齿轮进行优化设计的具体方法。结果表明:优化后的齿轮质量减轻,且方法简单易用,可以帮助设计人员提高设计质量和效率。

JC—70DB单轴绞车的设计研究

国内生产的变频绞车受功率偏小 ,速度范围较窄以及变频电动机性能还不够完善等方面的限制 ,导致其应用范围有限 ,发展速度较慢。为此 ,研制了JC— 70DB新型交流变频齿轮传动单轴绞车。该绞车由 2台交流变频电动机驱动 ,功率大 ,变频调速范围宽 ,可在 0～ 14 0Hz范围内平滑调速 ,最高转速达 2 80 0r/min ;绞车集机、电、气、液为一体 ,采用先进的交流变频(VFD)控制系统 ,触摸屏显示 ,全数字控制等新技术 ,自动化及智能化水平高。JC— 70DB单轴绞车从设计思路和设计方法上彻底改变了传统的思维模式 。

齿轮传动误差的精密测量

介绍一种齿轮传动系统传动误差的精密测量方法。通过采用磁栅分度空间信号测量整数栅距角位移；采用高频脉冲插补法实时标定转速，测量非整数栅距角位移；采用二次曲线拟合方法减小转速波动的影响。

基于动力学的风力发电齿轮传动系统可靠性评估

建立了1.5 MW风力发电齿轮传动系统非线性动力学微分方程,分析了由时变啮合刚度与综合误差引起的内部激励和由风速变化引起的外部激励,给出了使用系数、动载系数和轴承载荷系数的表达式,在此基础上,研究了齿轮传动系统的可靠性评估问题,对齿轮、滚动轴承和传动系统分别进行可靠性评估,最后给出了实例计算结果。

螺旋伞齿轮摆动辗压试验

根据汽车后桥从动螺旋伞齿轮的锻件图设计并制造了预制坯和辗压试验模具;铅试件辗压试验结果证明辗压成形工艺和模具设计的可行性;成形试验和网格试验分别显示了齿形的充填过程和内部金属网格的变化趋势,揭示出从动螺旋伞齿轮辗压成形金属流动规律和应变分布状态;测试了螺旋伞齿轮辗压力压下量曲线,提出了消除齿端充填不足的主要措施。

从动螺旋伞齿轮精密锻造数值仿真

对从动螺旋伞齿轮的精密锻造过程进行三维刚塑性有限元模拟,获得了齿形充填饱满的模拟齿轮锻件及其变形过程,阐述了螺旋伞齿轮精密锻造成形阶段分类和齿形充填模式.铅试件实验从齿轮外形和成形力两方面验证有限元模拟的正确性.根据相似理论,预测出从动螺旋伞齿轮冷精锻成形力50 MN左右,解释了大截面的螺旋伞齿轮难以冷精锻的原因,提出了从动螺旋伞齿轮精密塑性成形的工艺方案.

改进的粒子群优化算法及其工程应用

针对单目标粒子群优化算法局部搜索能力差,不能有效求解高维、复杂工程问题等缺点,提出了一种改进的粒子群优化算法,即单纯形粒子群优化方法的混合算法(SM PSO)。该混合算法,在继承粒子群优化算法原有优点的同时,不但可减少计算规模,且有效地增强了粒子群优化算法的局部搜索能力,提高了算法的鲁棒性能。文中采用30维经典测试函数及齿轮减速器优化问题作为算例,验证了该算法的优越性能。

兆瓦级风力机齿轮传动系统动力学分析与优化

对1.5MW风力发电机齿轮箱传动系统进行耦合振动分析,建立了风力机增速箱齿轮传动系统的扭转振动模型。利用4阶Runge-Kutta法计算了系统在风载、轮齿时变啮合刚度和系统阻尼共同作用下的动态响应,并利用谐波平衡法求出了系统的解析解,从而得到了优化设计目标函数的解析表达式。在此基础上,建立了以行星轮扭转振动加速度幅值最小和传动系统总质量最轻为目标的优化设计数学模型,利用MATLAB优化工具箱进行优化求解。实例计算表明,优化设计后传动系统的低阶固有频率明显提高,动态性能明显改善,重量减轻。

齿轮减速机啮合参数优化设计

提出用单目标函数进行初步的啮合参数优化,以此为基础再进行一次迭代优化计算。在计算中考虑全部啮合参数对齿轮传动的影响,采用复合形优化方法和智能判别系统可得到更加合理的啮合参数,并用实例论述了这种重复优化的与传统设计和单目标优化的效果对比。

自升式平台齿轮齿条升降装置三维接触有限元分析

齿轮齿条的强度是关系整个平台安全性能的一个重要因素，对其进行强度校核非常必要。借助ANSYS有限元分析程序，采用参数化方法与数值插值法相结合，建立了某自升式修井平台升降系统齿轮与齿条三维几何模型，在此基础上采用三维接触有限元法分别对正常升降、应急升降及平台预压载荷工况下的弯曲强度、接触强度进行了数值分析，得到了弯曲应力、Von Mises应力与接触应力。从而为齿轮齿条升降装置进行可靠性分析及疲劳分析奠定了基础。

风力发电升速齿轮箱传动系统接触齿数及载荷分配

以有限元弹性接触分析理论为基础,建立了大型风力发电机组升速齿轮箱传动系统外啮合和内啮合齿轮多齿接触三维有限元模型,提出了一种内、外齿轮副啮合过程中的实际接触齿对数、齿间载荷分配及齿面载荷分布的计算方法。以某大型风力发电升速齿轮箱传动系统为例,对其在额定载荷工况下的承载能力进行了计算,为大型风力发电升速齿轮箱传动系统承载能力的估算、齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。

改进遗传算法在齿轮减速器优化中的应用

以一个标准齿轮减速器体积 (中心距 )最小为优化目标的优化模型 ,描述一种改进遗传算法的实现 ,并将之应用于两级圆柱齿轮传动的优化设计。其优化结果与单纯形的比较表明 ,遗传算法更能脱离局部解而取得更优解 。

基于数值计算方法的蜗线齿轮副设计

针对蜗线齿轮副中共轭齿轮节曲线向径与其转角间无明确函数表达式的问题,采用数值计算方法得到了主从动轮转角间的函数关系,从而确定了从动轮节曲线方程,利用绘图软件对蜗线齿轮副进行了建模仿真。通过对比从动轮理论与实际转角之间的误差,检验了齿轮副设计精度并验证了该方法的可行性。该方法计算简便高效,齿轮设计精度满足该类齿轮的实际加工需求,为蜗线齿轮副的设计与建模提供了新方法,为蜗线齿轮传动系统的运动学以及动力学特性分析奠定了基础。