考虑装配误差的轴系结构静力学对比分析

针对传动系统整体分析的复杂性,以轴-齿轮-轴承组成的某附件机匣传动系统中的轴系结构为研究对象,基于接触理论和有限元方法对轴系结构进行了静态仿真,在考虑了装配误差因素的不同轴线平行度偏差的情况下分别对整体轴系结构、齿轮、轴承进行了对比仿真分析.仿真结果表明:随着齿轮轴不平行时误差的增加,轴系结构的等效应力也相应地增加,且齿轮应力变化较为明显,但轴承的应力变化较小,为传动系统在实际装配中齿轮、轴承的设计与优化提供了参考依据.     

大型轴系轴心的激光旋转测量方法

研究了大型轴系轴心的激光旋转测量方法,利用CCD相机采集激光光斑图像,通过数值拟合算法计算激光光斑所形成圆周的圆心位置,用以测量轴系轴心的空间位置。该方法消除了激光器装配定位误差导致的指向偏差和激光器不稳定导致的光束漂移。建立了激光旋转测量法测量精度的数学模型,进行数值模拟,计算结果表明:测量精度与激光旋转半径无关,与光斑采样点数成正比,接收屏与轴系轴心的垂直度偏差对测量精度影响不大。利用改进的最小二乘法进行数值拟合,进一步提高了激光旋转测量法的测量精度。     

渐开线圆柱齿轮系统运动精度可靠性分析

为确定齿轮系统在随机因素影响下满足精度要求的概率,基于齿轮运动精度理论与鞍点逼近技术,提出一种渐开线圆柱齿轮系统运动精度可靠性分析方法,用以确定齿轮系统在随机因素影响下满足精度要求的概率。分析了齿轮加工误差、轴的径向跳动以及装配偏心对齿轮系统运动误差的影响,推导了齿轮系统运动误差的均值、方差、三阶和四阶原点矩的函数表达式,利用鞍点逼近方法拟合了齿轮系统运动误差的概率密度函数与概率分布函数。结合国家标准建立了齿轮系统运动精度可靠性分析模型。数值算例表明,该方法具有较高的求解精度和效率。     

齿轮传动误差的测试试验与仿真验证

基于光栅动态测量方法,建立一套齿轮传动误差测试和数据处理装置和系统,实现齿轮传动误差的精确测试。根据成型法加工原理,建立含齿轮装配误差、制造误差和修形的精确有限元分析模型,并仿真试验的过程,比较仿真结果与试验数据,验证仿真模型的正确性。     

定制产品中自动装配关键技术的研究

在轴系零件辅助特征参数化设计基础上,针对轴系部件的构成特点,提出一种基于辅助配合特征的自动化装配方法。介绍自动装配中辅助配合特征的表示,结合数据库把零件的名称信息和辅助配合特征进行分类存储,并在SolidWorks软件环境中,以Visual C++为开发工具进行了二次开发,开发出自动装配的原型系统,该系统实现了零件装配特征的自动识别、定位和自动化装配。采用基于辅助配合特征的自动化装配方法简化了轴系部件的装配过程,提高了产品的设计效率,缩短了开发周期。     

螺旋锥齿轮大轮齿形误差的在机测量

为了在国产数控螺旋锥齿轮磨齿机上实现大轮齿形误差的在机测量,对大轮齿形误差的在机测量方法进行了研究。基于齿轮坐标系与机床坐标系之间的关系,建立了将齿面离散点坐标及法矢从齿轮坐标系转换到机床坐标系的方法。根据大轮的齿面几何特征,建立了大轮齿形误差的在机测量方法以及测量流程。根据在机测量得到的测球球心空间坐标,运用曲面拟合技术和最优化算法,计算了实际齿面相对于理论齿面沿各离散点法矢方向的齿形误差值。通过对比在机测量和齿轮测量中心的齿形误差测量结果,验证了螺旋锥齿轮大轮齿形误差在机测量方法的正确性。     

齿轮传递误差试验台的研究与开发

通过对变速器齿轮传递误差机理研究,研制齿轮传递误差试验台,实现对变速器整箱及单对齿的传递误差的高精密测量.试验台可模拟变速器总成内啮合齿轮对的真实啮合情况,准确测试啮合齿轮的传递误差.试验台由机械结构设计、测控系统及软件系统构成.采用Romax软件对单对齿测量单元轴系进行扭转刚度分析,验证传递误差测试时输出扭矩为3 000N·m条件下满足传递误差的测试要求.通过试验测试,验证了试验台角度测量系统精度满足变速器齿轮传递误差测试要求.     

齿轮箱轴承座孔的中心距测量方法精度分析

介绍了齿轮箱轴承座孔的中心距现场检测方法,指出现场检测中心距方法的不足,举例计算轴、孔中心距的三种测量方法的误差结果并加以分析比较,选择最优的测量方案予以推荐,特别应用在减速箱轴系、孔系装配中,能提高轴、孔装配精度.     

随机装配侧隙对齿轮系统动力学特性的影响分析

以一批装配间隙符合正态分布的单对直齿轮副传动系统为例,对具有随机装配侧隙的齿轮副系统动力学行为特征进行分析.基于非线性系统动力学的分析方法,建立考虑随机装配侧隙的单对齿轮副系统动力学模型.利用分岔图及最大Lyapunov指数等对考虑随机装配侧隙的齿轮副系统动力学性态进行分析.在分析中引入系统失稳指数和临界方差的概念,通过数值方法系统分析失稳指数与侧隙方差、侧隙均值与临界方差的关系,结果发现,减小侧隙并不是提高系统动力稳定性的唯一途径,即便选择较大侧隙,只要匹配合适的临界方差,也能确保齿轮系统动力学性态的稳定,从而为齿轮传动系统设计中的精度等级的确定、齿轮加工方法的选择及齿轮副的安装精度等提供了理论依据.     

星载超光谱成像仪摆镜系统轴系的误差分析与设计

摆镜系统轴系的精度会影响星载超光谱成像仪的成像质量。轴系设计时采用了向心推力球轴承来调整轴系的装配误差。分析了摆镜系统工作时影响轴系精度的几个误差源,包括零件的尺寸误差、同轴度误差、配合误差等,按照误差理论设计并计算了各误差值,得到轴系的径向晃动误差和角运动误差。对加工好的轴系进行精度检测,实验结果符合理论结果,验证了该摆镜系统的轴系结构设计的合理性和可靠性,为该类航天运动部件的轴系结构设计提供了参考依据。