修形对齿轮系统动力学特性的影响规律

在考虑实际齿轮啮合刚度及静态传递误差的基础上,研究含不同修形量和修形长度齿轮的动态行为。利用有限单元方法得到不同修形齿轮的啮合刚度及静态传递误差,将啮合刚度及静态传递误差引入到动力学分析模型中,并提出以齿轮副的振动幅值及动态因子来衡量齿轮修形优劣的方法。数值分析表明:该方法可以有效地鉴别不同修形时齿轮的动态性能的差异;考虑修形及轮齿侧隙的齿轮动态行为分析,有助于了解齿轮的真实运行性能;宽转速范围内的齿轮副动力学分析,对理解修形齿轮的动态性能,并择优确定修形的长度及修形量具有重要的意义。     

车用齿轮啮合特性的分析与修形工艺

因汽车齿轮存在制造和安装误差,以及轮齿的弹性变形、扭转变形、热变形等因素,使齿轮在啮合过程中产生冲击、振动和偏载。通过分析指出,汽车齿轮的修形可以改善齿轮传动。分析并比较了各种修形方法。     

直齿轮传动误差激励分析与齿廓修形曲线设计

探讨了直齿轮轮齿交替啮合过程、单/双齿对啮合变形曲线、修形曲线三要素、传动误差及其振动激励频谱特性,提出了基于传动误差振动激励的修形曲线优化设计三原则,并分析了满载、轻载及兼顾两者的修形曲线优化规律和设计方法。     

基于齿轮系统动力学的齿轮箱噪声源分析

对一台噪声较大的齿轮箱做了振动噪声试验,通过分析识别出噪声源为一对啮合的齿轮。针对该齿轮对建立了包括齿形误差、时变啮合刚度、啮合阻尼、支撑刚度和阻尼的齿轮系统啮合耦合动力学模型,重点分析了齿形误差对齿轮系统的动态特性影响,计量发现该对齿轮有较大齿形误差。对该齿轮对提高了加工的精度,降低了噪声。     

高速透平单斜齿轮弹热变形及其修形研究

针对高速透平单斜齿轮传动在啮合过程中产生的啮入冲击大、齿向偏载明显的问题,对造成上述现象的单斜齿轮弹性变形和热变形进行了研究,提出了适合高速透平单斜齿轮的修形措施。对齿廓修形中的齿顶修形高度通过二种不同的计算方法进行了比较,确定了比较合适的齿顶修形高度计算方法;对计算齿顶修形量时要考虑的基节偏差,齿形误差等作了量化处理;从而确定了高速透平单斜齿轮的齿廓修形和齿向修形方法;应用该方法对一台高速齿轮箱产品的单斜齿轮实施了修形,并与同等线速度未修形的高速齿轮箱进行了空负荷试车数据对比。研究结果表明,修形齿轮箱的噪声下降了3 d B(A)~4 d B(A),振动降低了2μm~3μm;可见通过修形能有效地改善轮齿的啮合性能,降低振动和噪声。     

基于热弹变形的圆柱齿轮理想修形曲线

提出一种求解圆柱齿轮理想修形曲线的方法，应用耦合热弹接触有限元技术，分析轮齿在齿间载荷分配、齿面压力分布、轮齿弹性变形、齿面摩擦、轮齿温度场、轮齿制造误差因素作用下齿轮传动的啮合刚度，尽可能真实地模拟运转过程中啮合轮齿的形态，确定轮齿的刚度变化规律，通过数值拟合寻求最佳修形参数，在此基础上，得到圆柱齿轮理想修形曲线。     

直齿锥齿轮轮齿瞬时啮合刚度研究

本文以三维有限元方法对多齿对同时啮合的直齿圆柱齿轮轮齿变形和刚度进行了详尽分析研究。并利用ＳＧＤＣＳ齿轮动态效应试验台进行了轮齿变形的激光测试，测试结果与计算结果的变化趋势具有稳定的一致性。该研究的为齿形修整提供了依据，对齿轮动力学的其它领域，特别是进行振动及噪声分析都具有十分重要的意义，也为锥齿轮国际的制定和修改提供了参考。     

基于Romax的潜水螺旋泵减速箱传动系统动力学分析

以某螺旋泵配套设计的减速箱传动系统为研究对象,建立起考虑轴系变形、齿轮受力、传动效率等影响因素的传动系统模型,进行静动态分析、动力学仿真及模态分析。针对水下实际工况,对传动误差偏大及啸叫进行仿真分析,得出具体的原因为振动与噪声及齿轮偏载造成的齿轮啮合冲击。通过齿面修形和优化齿形,可有效降低齿轮啮合冲击及啸叫,降低传动误差。     

齿轮传动动载荷沿啮合线分布规律的分析

以齿轮动载振动理论为基础,采用W eber变形计算公式计算轮齿的变形,进而求得轮齿在任意时刻的综合啮合刚度。在此基础上,计入齿轮基节误差和齿形误差,应用ISO标准中所推荐的动载荷计算公式进行理论计算,从而求得了齿轮传动动载荷在一个啮合周期内的变化曲线。     

齿向修形齿轮啮合刚度及齿向载荷分布系数的计算研究

齿向修形技术已成为提高齿轮传动性能、降低振动噪声的主要手段之一。其中,啮合刚度、载荷分布系数是评价齿轮修形效果优劣的主要参数。考虑安装误差的影响,利用有限元准静态分析方法,对不同修形量齿轮的啮合刚度以及载荷分布系数开展定量计算。分析得到了安装误差、齿轮修形量对齿轮啮合刚度以及载荷分布系数的影响规律。结果表明,齿向修形不仅能增加齿轮的啮合刚度还可以降低不平行度误差引起的齿向载荷分布系数,安装误差一定时齿轮存在最佳值域的齿向修形量,偏离该值域时传动性能变差。     

渐开线齿轮传动的扭转刚度研究

齿轮传动刚度的计算对于动力传动系统的振动噪声研究具有重要意义,基于Abaqus软件的有限元计算研究了渐开线齿形的直齿轮啮合扭转刚度。研究中,采用了接触模型处理了齿与齿之间的啮合关系,得出单齿模型整个啮合周期内多个状态下的扭转刚度结果,分析了齿轮刚度计算的石川公式,并与有限元计算结果进行了比较,分析了精度和误差来源。还采用接触有限元模型计算了全齿轮模型啮合刚度,得出直齿轮啮合刚度的变化规律。根据直齿轮有限元计算结果,给出了斜齿轮啮合扭转刚度的快速计算方法。     

直齿轮减振修形优化设计

为了提高齿轮副实际齿面啮合性能,设计齿廓修形曲面,与理论齿面叠加构造了直齿轮实际修形齿面,结合TCA、LTCA技术,建立考虑啮入冲击、刚度激励的直齿轮弯扭耦合的多齿对振动模型,以传动误差幅值、啮合冲击、啮合线向相对加速度均方根最小进行多目标优化,设计了最佳修形齿面。研究表明:无修形齿轮的传动误差幅值随载荷增加而增大,修形后随载荷增加重合度逐渐增大,幅值会产生波动,然后保持稳定,修形后直齿轮啮入啮出端载荷明显降低,因此啮合冲击降低;该方法确定的齿轮修形参数精确、有效,能大幅度减小齿轮的振动。     

含侧隙齿轮副的动载荷分析

以振动理论为基础，提出一种考虑齿轮拍击振动的齿轮动载荷的数值计算方法。建立计算动载荷的齿轮冲击模型，在模型中考虑了齿轮正、反冲击时实际的啮合刚度，并给出啮合柔度的计算方法。分析在考虑静态传递误差、啮合刚度、侧隙、摩擦力及外部扭矩变化等多种激励时，作用在轮齿上的动态载荷以及整个齿轮上的综合动态载荷的计算公式。最后通过实例分析作用在轮齿上的动态载荷、综合动态载荷变化规律以及相关激励参数对动态载荷的影响。     

考虑啮合刚度时变性的齿轮传递误差计算

齿轮传递误差是衡量齿轮副动态性能的重要指标,齿轮时变啮合刚度对周期性变化的传递误差有重要的影响,二者是齿轮副重要的内部激励。为充分揭示两者的内在联系,同时考虑轮齿修形工艺对传递误差的影响,准确给出了齿顶修形量对齿轮啮合区的影响区间模型和齿向修形模型,建立了考虑齿轮修形因素的基于时变啮合刚度的齿轮传递误差计算模型。将传递误差的理论模型与试验结果对比,得到了良好的吻合效果,验证了传递误差模型的准确性。     

齿轮热滚挤过程中滑动系数变化对齿形误差的影响

在齿轮热滚挤加工中,轮齿上的金属在强制挤压力的作用下沿齿面产生塑性流动,使齿形发生变化.若辊模设计不合理或加工方法不当,将影响工件齿轮的齿形精度,产生噪声,降低使用寿命.产生齿形误差的原因很多,本文从啮合理论的角度出发,分析双面无侧隙啮合过程中工件齿轮齿面的滑动系数变化,分别建立工件齿轮轮齿主、从动侧的滑动系数变化方程,分析其对齿形误差的影响.这对全面分析热滚挤的加工误差机理有重要的意义,并为辊模的齿形设计提供参考依据.     

齿轮热滚挤过程中滑动系统变化对齿形误差的影响

在齿轮热滚挤加工中，轮齿上的金属在强制挤压力的作用下沿齿面产生塑性流动，使齿形发生变化。若辊模设计不合理或加工方法不当，将影响工件齿轮的齿形精工，产生噪声，降低使用寿命。产生齿形误差的原因很多，本文从啮合理论的角度出发，分析双面无侧啮合过程中工件齿轮齿面的滑动系统变化，分别建立工件齿轮轮齿主、从动侧的滑动系数变化方程，分析其对齿形误差的影响。这对全面分析热滚挤的加工误差机理有重要的意义，并为辊模的齿形设计提供参考依据。     

弧齿锥齿轮传动系统动态特性研究

基于集中质量法建立了弧齿锥齿轮8自由度弯-轴-扭三维空间动力学模型.模型中考虑了啮合刚度的时变性、几何传递误差的非线性、齿轮副间隙及轴承刚度的非线性.利用齿面接触分析与齿面承载接触分析求出几何传递误差与轮齿综合啮合刚度,利用轴承变形理论求出系统非线性支承刚度,使用Runge-Kutta法对传动系统进行动态响应求解,并研究了这些因素对弧齿锥齿轮振动的影响.结果表明:几何传递误差是影响齿轮振动的最主要因素,由啮合刚度变化引起的一系列振动受转速与负载的影响较大.     

关于修形齿轮的试验

齿轮传动特别是高速重载齿轮传动,常采用轮齿修形来减少由于轮齿受载变形所引起的啮入啮出冲击、改善啮合过程中齿面载荷分配特性;减少振动、噪声和动载;提高轮齿抗擦伤胶合的能力。本文讨论和分析了修形齿轮和非修形齿轮在试验台上加载试验结果,从而证实了修形的实际效果.     

齿轮修形及其实现方法研究

介绍了齿轮齿形修形和齿向修形两种修形方法及修形齿轮的加工方法。齿形修形利用一对啮合齿的综合刚度来确定最大修形量,并在求出修形长度之后确定修形曲线方程;齿向修形同时考虑接触变形和歪斜度等因素来确定鼓形齿的最大鼓形量,并根据有效接触齿宽求出最大鼓形量的中心距。由有限元接触分析,验证了修形齿轮可以减小啮合应力集中,使齿轮传动更平稳。     

航空人字齿轮传动的动态特性研究

为降低航空人字齿轮传动的振动噪声,对其动态特性进行研究.应用集中质量法建立了12自由度人字齿轮弯-扭-轴耦合动力学模型,模型中综合考虑了轮齿刚度激励、误差激励和啮合冲击激励根据牛顿力学定律,推导出相应的运动微分方程.采用变步长四阶Runge-Kutta法对方程进行了求解,获得了系统的动态响应分析了各种激励对人字齿轮振动特性的影响.结果表明,齿轮啮合线上的振动加速度和轴向振动加速度大于齿轮横向振动加速度,是引起齿轮振动噪声的主要原因 .刚度激励和啮合冲击激励主要影响啮合线方向上的振动,轴向位移激励主要影响轴向振动,对横向和啮合线方向的振动几乎没有影响.