三级斜齿圆柱齿轮减速器优化设计

传统的减速器设计以设计者的经验为基础,设计方案往往不是最优的,而对于三级斜齿圆柱齿轮减速器的设计,这一缺点更突出。为保证齿轮的承载能力和性能规格,实现三级减速器的体积、重量最小,文中以优化设计理论为指导,以各级齿轮中心距之和最小为目标函数,通过变量的选取、约束条件的确定,建立了三级斜齿圆柱齿轮减速器的优化设计数学模型,借助MATLAB优化工具箱寻优计算,简化了复杂的编程,提高了设计效率和质量。     

叉车驱动桥主减速器传动平稳性分析

首先采用SolidWorks软件对弧齿锥齿轮进行三维建模,然后基于Hertz接触理论,利用ADAMS建立了叉车主减速器弧齿锥齿轮虚拟样机模型,通过仿真实验,得到齿轮啮合力波动随安装中心距变化的曲线。最后通过插入点法分别取3个典型的安装距,对其进行进一步的动态啮合特性分析。通过对比,确定出传动平稳性更合理的中心距安装误差控制范围,并得到了最理想的安装中心距,可降低振动,提高齿轮的啮合质量,为弧齿锥齿轮安装中心距的优化设计提供依据。     

二级圆柱齿轮减速器传动比的优化

传动比的分配是二级减速器设计中的一个重要问题,同一总传动比的减速器若高速级和低速级的传动比分配不同,它的尺寸和重量差别较大。图1所示为三轴线展开式二级圆柱齿轮减速器的传动简图。图中A_1和A_2分别为高速级和低速级传动轴的中心距;b_1、b_2、     

二级斜齿圆柱齿轮减速器的多目标优化设计

通过对二级斜齿圆柱齿轮减速器系统的传动情况设计了一套优化方案,建立了多目标优化方法,根据应用值得实际参数确定了约束条件,对系统进行了优化,对该齿轮传动系统在设计上提供了较新的解决办法。     

同轴式两级圆柱齿轮减速器的优化设计

本文针对同轴式两级圆柱齿轮减速器提出了以重量最轻，高速级和低速级间承载能力之差最小的优化设计方法，建立了优化设计数学模型，并给出了优化方法和实例分析。     

少齿差环板式减速器研究状况评述

从受力分析、承载能力、平衡减振、传动效率和系列设计等方面,对少齿差环板式减速器的研究现状进行了评述.指出应在系统弹性动态静力分析的基础上计入少齿差传动特有的多齿弹性啮合效应,并辅以少齿差内啮合传动几何参数选择CAD系统和基于强度设计的减速器结构参数优化方法,建立具有高承载能力的少齿差环板式减速器的新产品系列设计理论.最后,对应进一步解决的问题提出了建议.     

二级斜齿圆柱齿轮减速器优化设计

优化设计(opt)是近二十年来发展起来的一种现代设计法,应用十分广泛。本文针对二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器啮合参数的优化,通过实例,在PC/AT286微机上运行,寻求了啮合参数的优化解和优化值,进而探索了优化设计的一些基本技巧。     

基于遗传算法的减速器优化设计研究

为了提高减速器的工作效率,要求减速器的总中心距最小来确定齿轮传动的最佳方案。对减速器总中心距和齿轮副螺旋角设计和控制进行建模。同时基于遗传算法GA工具箱根据参数约束情况对目标函数进行处理,采用最优解保存策略,给出了基于遗传算法的减速器总中心距优化设计的方法。     

少齿差环板式减速器研究状况评述

从受力分析、承载能力、平衡减振、传动效率和系列设计等方面,对少齿差环板式减速器的研究现状进行了评述。指出应在系统弹性动态静力分析的基础上计入少齿差传动特有的多齿弹性啮合效应,并辅以少齿差内啮合传动几何参数选择CAD系统和基于强度设计的减速器结构参数优化方法,建立具有高承载能力的少齿差环板式减速器的新产品系列设计理论。最后,对应进一步解决的问题提出了建议。     

基于Matlab的圆柱齿轮减速器最小中心距优化设计

圆柱齿轮减速器作为一种机械传动装置,其主要作用是降低输入轴的转速并增大机械结构间的转矩,在建筑业、运输业、采矿业等领域都有所运用。[1]为了降低制造成本,提高研发人员的效率,需要对圆柱齿轮减速器中心距进行适宜的优化设计。寻找与优化二级圆柱齿轮减速器最小中心距相关的约束条件并建立对应的数学模型,利用MATLAB中的fmincon函数对数学模型进行优化求解,得到圆柱齿轮减速器的最小中心距。圆柱齿轮减速器最小中心距优化得到的结果符合设计要求。     

径向螺旋槽空气轴承起飞速度与承载能力试验研究

起飞转速是空气轴承的重要性能指标。以螺旋槽空气轴承为研究对象,运用摄动法求解等温可压缩条件下螺旋槽气体润滑轴承压力分布的微分方程,得到空气轴承压力分布及承载力等特性;以最大承载力为目标,计算螺旋槽空气轴承的结构参数,并对设计的空气轴承进行试验,探究其不同载荷下的起飞速度。试验结果表明：空载状态下,转速约为1 200 r/min时空气轴承的转子与轴承套脱离接触,达到起飞速度;螺旋槽空气轴承的起飞速度与起飞转矩均随着的载荷的增加而逐渐升高,随着转速的升高,轴承的承载能力也越来越大。研究表明所设计的螺旋槽空气轴承具有良好的性能,为后续螺旋槽轴承设计优化及实际应用提供了理论与实践基础。     

船用艉轴承支承承载特性研究

船用水润滑艉轴承衬层的选材十分苛刻，它对轴承实现增载减阻，低噪耐磨的优秀特征起着决定性作用。艉轴承支承承载特性的机制研究异常关键。针对这一方向，开展关于轴承结构对承载力影响的理论分析研究；构建实船用艉轴承动力学模型，分析衬套、下轴瓦和橡胶的结构参数变化规律；讨论橡胶层预留间隙大小对载荷-变形关系的影响，探明接触方式对衬套、下轴瓦和橡胶结构参数的影响作用。研究结果表明：随着橡胶厚度的增加，衬层变形逐渐降低；厚度对变形的影响最大，与顶部挡边距离次之，侧边距离影响最小。研究为水润滑艉轴承的使用和设计提供了工程指导价值。     

A two-stage vision-based method for measuring the key parameters of ball screws

Ball screws are crucial for improving the reliability and interchangeability of transmission mechanical systems; however, existing contact measurement methods that utilise stylus contact are not efficient, which precludes their use for rapid in-situ geometry evaluation. This paper presents a vision-based two-stage method for rapid measurement of key parameters (raceway arc radii and centre distance) of ball screws. The edge contour information is extracted from the acquired image using the dual-tree complex wavelet transform and non-maximal suppression. In the matching stage, a shape-matching algorithm is used for detecting approximate geometrical centres of raceway arcs. The refinement stage, on the other hand, is implemented for acquiring precise dimensional results. Furthermore, the method of averaging multiple measurements is performed to suppress random noise. A comparative experiment is presented to validate the robustness of the proposed method. Based on experimental results, the calculated mean absolute errors in the measurement of the two raceway arc radii and the centre distance are found to be 0.0082 mm, 0.0079 mm and 0.0055 mm, respectively. This study therefore paves the way for key parameter measurement without removing ball screws.     

Design and simulation of meshing of new type of worm-gear drive with localized contacts

The design and simulation of meshing of a single enveloping worm-gear drive with modified surfaces is presented. Generally worm-gear is generated by the hob which is identical, to the worm. This process guarantees the conjugation between the worm and the gear but results in a line contact at every instant which is very sensitive to misalignment. The localization of bearing contact is necessary to reduce the sensitivity of the worm-gear drive to misalignment. Practically this localization is achieved by application of an oversized worm type hob to cut the worm-gear. The oversized hob approach is very practical and effective to localize bearing contact but can not provide the conjugation between the worm and the modified worm-gear. This work proposes an analytical procedure to make the worm surface conjugate to the worm-gear which is cut by the oversized hob. The developed computer program allows the investigation of the influence of misalignment on the shift of the bearing contact and the determination of the transmission errors, the contact ratio and the principle curvatures. The developed approach has been applied for ZK type of single-enveloping worm-gear drives and the developed theory is illustrated with a numerical example.     

Effects of geometric parameters on static load capacity of a double-row four-point contact ball bearing

The geometric parameters, which are difficult to design because of the lack of a corresponding theory and tool, of a double-row four-point contact ball bearing, determine its carrying capacity. In this study, a mechanical model (nonlinear algebraic equations) with the effect of the row spacing, which is different from the current theory for a single-row ball bearing, has been developed. Also, using the corresponding calculation procedure programmed by MATLAB, the effects of the geometric parameters on the load capacity of the bearing have been studied. Some design suggestions have been made for the bearing geometric parameters: to improve the contact strength between the ball and raceway, the row spacing should be designed as small as possible if the bending strength of the mid beam among the rows is enough. To avoid more interference force, the negative clearance should be near zero.     

双列偏心满装深沟球轴承的优化设计

对双列偏心满装深沟球轴承的受力状况及优化设计的特点进行了研究，根据实际条件及要求，分析了轴承优化设计中目标函数及相关的等式约束和不等式约束的选取和具体运用，运用Maflab优化工具箱及所编程序实现了双列偏心满装深沟球轴承的优化设计，比原来凭经验设计的轴承承载能力提高了23．2％。     

一种基于概率-证据理论的滑动轴承可靠性优化设计*

针对传统的滑动轴承优化设计中,忽略了不确定因素对滑动轴承的影响,提出一种新的滑动轴承可靠性优化设计方法。在该优化中,由于部分参数存在认知不确定性,利用概率论和证据理论表示不确定参数的分布。将概率论、证据理论和一次二阶矩法相结合,构建基于概率-证据理论的滑动轴承可靠性优化设计模型,并采用遗传算法对滑动轴承进行优化设计。算例结果表明,采用新方法优化后滑动轴承的承载能力明显提高了60%,摩擦因数减小10%,发热量降低6.9%。虽然可靠性优化设计方法相对于确定性优化设计方法降低了轴承的部分最优设计参数,但是滑动轴承的润滑可靠性显著提高,能够降低润滑失效带来的轴承故障,具有较高的工程实用性。     

封隔器胶筒大变形摩擦接触的有限元分析

关于封隔器胶筒接触压力的求解，目前文献所给出的计算公式均没有考虑摩擦因数对封隔器胶筒接触压力的影响，而摩擦因数对接触压力有较明显的影响。针对胶筒与套管之间的粘-滑摩擦接触问题，采用罚函数技术，结合橡胶大变形问题的增量分析过程，给出解决封隔器胶筒摩擦接触问题的数值方法，并在此基础上对胶筒与套管之间的摩擦接触进行有限元分析。计算结果表明，采用大变形非线性粘弹性理论和接触摩擦描述的有限元模拟技术，可以比较准确地模拟摩擦因数对封隔器胶筒接触压力的影响，所得的结果比经典理论公式的分析结果的精度更高，具有理论价值和工程应用价值，可为胶筒的优化设计提供一定的依据。     

工程机械车桥专用圆柱滚子轴承的设计

介绍了工程机械车桥专用满装薄壁双列圆柱滚子轴承的安装部位及结构形式;分析了轴承优化设计中目标函数及相关约束的选取,运用Matlab优化工具箱及所编程序实现了轴承的优化设计,比原来凭经验设计的轴承承载能力提高了9.6%;并给出了该类轴承的关键结构参数,最后,为了避免滚子两端的边界应力集中,对滚子凸度进行了设计,采用了凸度为0.006 mm的对数素线凸度滚子.     

电磁轴承力学特性的有限元分析

利用有限元法对轴向电磁轴承的磁场分布进行了数值模拟分析，并通过对某一实际电磁轴承的轴向轴承磁场分布及电磁力的分析计算，得出了轴向电磁轴承的承载力工作范围和静态刚度曲线，所得结果可作为轴向电磁轴承实际设计的准则。