啮合阻尼对人字齿行星齿轮传动系统均载特性影响分析

采用集中参数法建立人字齿行星齿轮传动系统纯扭转非线性动力学模型,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙、综合传动误差等激励对振动特性的影响。采用Runge-Kutta法对系统动力学方程组进行数值迭代求解,获得系统的稳态响应。相图借助庞加莱截面技术、频谱分析等手段分析系统的非线性响应形态,研究啮合阻尼对系统动态特性的影响。结果表明：人字齿轮传动系统在多源激励因素作用下表现出丰富的非线性动力学特性;适当增大啮合阻尼,系统由混沌运动状态转化为周期运动状态,系统的振动减弱,稳定性增强。     

随机啮合参数下辊轧机传动系统动力学特性分析

建立了斜齿6自由度齿轮弯-扭-轴耦合的辊轧机传动系统模型,使用变步长4阶Runge-Kutta数值积分法,对含有时变啮合刚度激励、传动误差激励以及齿侧间隙激励的传动系统动力学模型进行数值分析,得到辊轧机传动系统的动态响应过程。研究结果表明:时变啮合刚度激励、传动误差激励以及齿侧间隙激励的随机性引起齿轮传动系统不同程度的位移振动,并且振动位移均值及均方差随着随机间隙的离散程度增加而增大;由于从动齿侧处于传动系统末端,承受负载大,因此,从动齿侧的振动位移均值及均方差大于主动齿轮的振动位移均值及均方差。该研究为辊轧机传动系统的工程设计提供了参考。     

液压缸驱动下叶片辊轧机传动系统动力学特性北大核心CSCD

为了分析液压缸非线性动力学特性对叶片辊轧机传动系统振动的影响,建立了液压缸与叶片辊轧机传动系统耦合振动模型,考虑载荷作用下齿条基体产生弹性变形,推导出上轧辊二级齿轮-齿条时变啮合刚度,采用Runge-Kutta法求得了系统动力学特性,研究了无杆腔的初始有效长度、齿轮-齿条啮合刚度等参数对辊轧机传动系统的动力学特性的影响。分析表明,无杆腔的初始有效长度的增加,使系统逐步由周期运动进入倍周期运动,最终转为混沌运动;此外,齿轮-齿条啮合刚度引起上轧辊一级齿轮以及上轧辊二级齿轮-齿条的振动位移在初始时刻产生一定的波动,而对下轧辊一级齿轮的运动状态影响较小。     

基于刚度矩阵单元的斜齿轮传动系统耦合振动有限元分析

推导了斜齿轮传动系统的轮齿啮合刚度矩阵;以及传动轴及支承的弹性变形,利用有限元法建立了考虑轮齿啮合刚度的斜齿轮传动系统的弯-扭-轴-摆耦合振动模型;计算了系统的耦合振动固有模态,并分析了轮齿啮合刚度及轴承支承刚度对系统动态特性的影响。     

不同工况下弹流润滑与齿轮动力学耦合研究

为探究线接触下齿轮传动系统与弹性流体动力润滑的耦合特性,研究采用广义有限元法建立两级齿轮传动系统,通过有限元法求啮合刚度,考虑齿轮润滑状态下的油膜刚度效应,综合叠加齿轮油膜刚度与啮合刚度,使用Newmark积分法对动力学方程进行求解,分析了耦合润滑后不同工况下齿轮啮合位置处的动力学特性和润滑特性。结果表明：齿轮综合刚度会随转速的增加而减小,随负载增加而增大;转速相比于负载对于油膜厚度影响较大,且考虑了轴的柔性后,传动系统在共振转速区内振幅变化显著,会对油膜厚度和系统振动产生一定影响,耦合油膜后在高速共振区内齿面动载荷变化明显。     

风电行星轮系动态传动误差计算与分析

风电齿轮箱内的行星齿轮系在运行过程中产生的传动误差分析困难。为解决此问题,考虑行星齿轮系的实际工况,利用三维绘图软件建立多间隙的行星齿轮系非线性有限元模型。采用显式动力学求解方法,结合非线性动力学软件及齿轮啮合原理,讨论风电行星轮系在不同转速和负载时的动态传动误差曲线的变化规律。结果表明:时变啮合刚度和动态传动误差之间有一定的关联;行星轮系的动态传动误差与行星轮的动态传动误差存在差异。通过仿真证明了齿轮啮合刚度和传动误差对风电齿轮箱内的行星齿轮系运行过程有影响,实际应用中采用修边齿轮。     

阻尼孔在内啮合齿轮泵浮动侧板中的应用研究

研究阻尼孔在内啮合齿轮泵浮动侧板中的作用及对其结构进行优化设计.分析内啮合齿轮泵困油产生的原因及困油发生的位置.将耳形槽出油孔设为阻尼孔,通过对浮动侧板背压腔中进油孔和出油孔圆心位置的分析以及不同阻尼孔直径时耳形槽内压强的仿真,优化侧板的结构,不但使侧板工作的稳定性增强,而且降低齿轮啮合的困油和空穴程度,提高了内啮合齿轮泵的性能.     

内啮合齿轮泵齿形干涉的研究

介绍了渐开线内啮合齿轮传动中各种干涉问题的产生原因及避免的条件，详细讨论了齿轮参数对内啮合齿轮泵干涉的影响，并给出了避免于涉的措施。     

风电齿轮箱直齿轮传动系统动态特性影响分析

综合考虑齿轮啮合刚度、齿侧间隙、齿轮啮合误差以及外部激励等多种非线性因素对齿轮传动系统动态特性的影响,建立风电齿轮箱传动系统高速级直齿轮传动的纯扭转非线性动力学模型,用拉格朗日方程推导了传动系统的振动微分方程。采用Runge-Kutta法对直齿轮系统非线性动力学模型进行求解,得到传动系统的时域波形、频谱图和相位图。定量给出齿轮转速、齿侧间隙等参数变化对齿轮传动系统动态特性的影响。结果表明:随着转速和齿侧间隙的增大,传动系统的振动幅值明显增大,系统的振动加剧。为风电齿轮箱传动系统的固有特性,动态响应等动力学特性奠定了一定的基础。     

激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响

为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比、刚度波动系数和综合啮合误差等参数对系统内、外啮合副动载特性的影响;采用三维速度-频率扫描瀑布图、相图和Poincaré映射分析外啮合动载系数突出值。结果表明：内啮合具有更好的振动稳定性和均载性能;当阻尼比增大时动载系数总体呈减小趋势,动载系数随着刚度波动系数和综合啮合误差增大发生失稳现象,波动较剧烈;对动载突变的激励因素值分析,观测到超谐波共振现象;在临界转速时系统处于拟二倍周期振动状态,表明系统在给定区间内处于收敛状态。     

啮合齿轮轮齿温度场的解析法

啮合齿轮本体温度场的复杂性,使建立其解析解非常困难,基于热传导理论和机械制图基础,建立啮合齿轮的简化模型,给出其温度场的解析解。为使该解更符合轮齿实际温度分布,提出在温度场中存在类似于应力场的圣维南原理,即当物体局部边界上的相互作用等效为一热源,则受热局部区域的温度场分布将有显著改变,而稍远处的温度改变甚微,其影响可忽略不计。用该原理对齿轮简化模型温度场进行修正,轮齿温度修正结果与用有限元法计算结果非常接近。表明该解法是可行的,为求解复杂形体温度场提供一种新的思路。     

螺杆压缩机转子啮合面断裂分析

采用化学成分分析、金相分析及扫描电镜分析等方法对螺杆式压缩机转子断裂的原因进行了分析.结果表明.转子表面存在的缺陷.加之热处理过程中调质处理不当,降低了转子综合力学性能,造成其在运行过程中发生疲劳断裂现象.     

奥贝球铁齿轮啮合表面的显微组织及硬度

采用扫描电镜和显微硬度计测试了Cu-Mn合金奥贝球铁齿轮啮合后表面显微组织与硬度的变化情况.结果显示:石墨球数高达480个/mm2,石墨球径为1.5μm,石墨大小为8级,球化率达97%.等淬后经回火处理,残余奥氏体的体积分数接近30%,上贝氏体约为70%,白亮区近乎消失.齿轮啮合后其表面残余奥氏体转变成马氏体组织,表面显微硬度高达852 HV,显著提高了齿轮的耐磨性和使用寿命.     

一种有限元裂纹扩展仿真的网格技术

在总结有限元前后置处理技术的基础上,提出了一种模拟韧性断裂裂纹扩展的有限元后处理技术,包含单元软化、失效、裂纹生成及相应的处理技术,并尝试将旧网格系统的破坏信息向新网格系统传递。     

网格划分技术在塑料法兰CAE中的应用

利用HyperMesh强大划分网格和输出各种文件格式的功能，实现用Patran进行结构分析和MoldFlow进行注塑分析。HyperMesh划分出的网格具有在不同CAE软件中使用的功能，且能在不同CAE软件下输出数模某相同节点的分析结果，能提高划分网格的效率和网格的质量。     

考虑啮合错位的斜齿轮复合修形优化研究

为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触计算模型,以齿面载荷分布、传递误差、啮合冲击等性能指标为评价依据,进行了“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”的复合修形。结果表明：基于多目标的“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”复合修形能有效改善因啮合错位造成的齿向偏载,且在降低传动误差峰峰值和改善啮合冲击方面显著优于单一的螺旋角修形,能较全面地改善斜齿轮的啮合质量。     

双圆弧齿轮啮合特性进一步研究

以往对双圆弧齿轮的啮合特性研究中没有考虑螺旋角的影响。文中对因螺旋角的不同而导致双圆弧齿轮啮合点位置关系变化进行了分类讨论,重新考虑齿轮螺旋角对双圆弧齿轮啮合系数区间划分的影响,计算了不同螺旋角时的多点啮合系数以及多对齿啮合系数,并给出了双圆弧齿轮啮合特性表。研究结果完善了双圆弧齿轮的啮合特性,并对后续多圆弧齿轮啮合特性计算提供了参考。     

一种任意二维区域图形的三角剖分方法

论文针对任意二维区域，提出了一新的三角单元剖分方法，该方法可以对任意二维区域进行剖分，并可自动扩疏，剖分单元除在边界外，在其他任何地方全部可保证是等腰直角三角形，此特点十分有利于有限元计算。     

典型故障对直齿轮啮合刚度的影响

以外啮合圆柱直齿轮为研究对象,采用有限元法计算典型故障齿的啮合刚度,分析故障齿齿面应力分布特征以及主动轮的齿向载荷分配,研究含齿根裂纹、齿面断裂、齿面点蚀故障的齿轮副对啮合刚度的影响以及载荷变化引起的裂纹故障齿的啮合刚度的变化。分析结果表明:贯通裂纹齿啮合刚度相比斜裂纹齿啮合刚度变化明显,单齿啮合刚度变化更为突出;载荷较小时裂纹故障齿啮合刚度随载荷增大而增大,载荷超过一定值后啮合刚度趋于定值;齿面断裂面的大小严重影响齿轮啮合刚度。     

双啮合弦线转子泵的设计及流量分析

为了降低弦线转子泵的流量脉动率和提高转子的面积利用系数，提出具有两对转子的双啮合弦线转子泵。分析转子径距比对弦线转子泵脉动率和转子面积利用系数的影响；探究双啮合弦线转子泵流量脉动率与两对转子之间的差动角大小的关系，得出了当差动角〖BF〗α=π/(2z)〖BFQ〗时，双啮合弦线转子泵的脉动率为0；且此时通过增大转子径距比可提高转子面积利用系数，使转子面积利用系数由原来的245%提高到451%。研究结果表明：双啮合弦线转子泵具有转子面积利用系数高、无流量脉动的特点。