变速箱直齿轮副表面故障机理分析与试验

某闭式变速箱研发测试过程中,变挡直齿轮副产生表面接触疲劳剥落现象.分析实际工况,通过解析解方法和有限元模拟方法理论计算轮齿齿面接触应力;在金相显微镜下观看主轴失效齿轮表面浅层疲劳剥落特征,用洛氏硬度计测量主副轴齿轮硬度.结果表明:理论设计强度满足正常载荷工作性能要求;根据齿轮表面疲劳失效原因提出改善措施,重制后的齿轮在台架上重复上一次工况试验,未见任何疲劳失效现象,验证机理分析结果及改进措施合理,相关分析方法可为其他齿轮失效现象机理分析及措施改进提供参考.     

电动工具齿轮断裂失效分析

对于电动工具齿轮的断裂失效现象,采用维氏硬度计测定齿轮硬度,光学显微镜和扫描电子显微镜观察轮齿金相组织和断口形貌,并对观测结果进行分析。分析表明,轮齿断裂失效主要是由于材料强度和硬度不足而造成弯曲疲劳,并建议选择抗疲劳强度高的材材或对热处理工艺进行改进。     

齿轮断裂失效机理分析

针对齿轮失效进行机理分析,综合运用有限元仿真、断裂理论计算以及金相分析等方法,从齿轮失效形态、工作应力状态以及其微观金相组织等方面进行了分析,得出了齿轮断裂失效的主要原因是其疲劳强度不足引起,而相关工艺方法及检测手段的缺陷是其失效根本原因,并依据失效机理提出针对性建议。     

齿轮故障对直齿轮副时变啮合刚度的影响研究

提出了一种基于计算机仿真的解析法,用于量化齿轮副在不同齿轮故障情况下的时变啮合刚度.齿轮故障在影响齿轮副传动的同时往往也伴随着刚度的降低,时变啮合刚度是状态监测和啮合齿轮副动态特性描述的一项重要参数,势能法是计算时变啮合刚度最常用的分析方法之一.采用势能法研究了含裂纹齿轮、断齿和齿面剥落等3种故障情况对于齿轮啮合刚度的...     

75kW齿轮变速箱中间轴断裂失效分析

通过对断裂中间轴的断口，断裂部位的机械加工质量，显微组织等的分析，认为该轴断裂主要是退刀槽处过渡圆角过小，粗糙度差引起的应力集中所致，而原材料质量低劣则是疲劳性能下降的原因之一。     

35CrMo调质齿轮弯曲疲劳断齿失效分析

以３５ＣｒＭｏ调质齿轮弯曲疲劳断齿综合失效分析为主线,叙述了一种包括宏观分析、微观扫描电镜分析、能谱分析、金相分析等方法的较全面的断齿失效分析过程,并借助于故障树分析法,探寻了３５ＣｒＭｏ调质齿轮弯曲疲劳极限偏低的原因,进一步提出了改进与提高的措施。文中提出的方法和过程对其他的疲劳失效现象的分析也有较好的参考价值。     

表面硬化齿轮剥落损伤试验研究与强度计算

本文通过对30对4种不同渗碳层深度的滚轮进行模拟齿面剥落损伤试验研究，从疲劳的观点出发，考虑应力幅和应力循环特性以及接触应力场与材料强度场的合理匹配，进一步澄清了导致疲劳剥落的应力，并根据常用材料表面硬化处理后的硬度与强度及有关强度极限之间的近似关系，导出防止表面硬化齿轮剥落损伤的强度条件式。     

电动切割机齿轮失效模式分析

通过对电动切割机中一对传动斜齿轮的失效分析,找出失效原因。通过该实例探讨齿轮失效分析的一般思路,对提高机械传动齿轮质量、延长机械设备的使用寿命具有实用意义。     

减小表面直波纹的磨削动态特性测试及分析

在对外圆磨床磨削工件的表面直波纹形状和分布情况的研究及磨削过程中对磨削表面质量影响较大的砂轮架模态试验测试的基础上,分析造成表面直波纹的有害频率。建立有限元模型进行数值计算并通过试验数据验证,分析各阶频率相应的振型,讨论减少磨削表面直波纹的方法。为下一步对该砂轮架系统进行灵敏度分析及结构动力修改提供可靠的依据。     

渐开线直齿轮弯曲应力有限元分析

齿根应力和齿轮变形的计算是齿轮设计的两个重要问题,它关系到齿轮的承载能力和可靠性。利用Pro/E对齿轮进行精确参数化建模,在此基础上利用Pro/E与ANSYS中间连接接口,将模型导入到ANSYS中,对直齿圆柱齿轮进行齿根弯曲应力分析计算。     

Coefficient of friction of a starved lubricated spur gear pair

The frictional power loss issue of gear pairs becomes an important concern in both industry and academia due to the requirement of the energy saving and the improvement of power density of gear drives. A thermal starved elastohydrodynamic lubrication model is developed to study the tribological performance of a spur gear pair under starved lubrication conditions. The contact pressure, the film thickness, the temperature rise, the frictional power loss, as well as the coefficient of friction are evaluated by considering the variation of the curvature radius, the sliding/rolling motion, and the load distribution of gear tooth within the meshing period. Effects of lubrication starvation condition, load and speed on the coefficient of friction are studied.

     

滚齿直齿圆锥齿轮齿形的研究

对滚齿直齿圆锥齿轮提出了在其范成齿条的法面内,将一对滚齿直齿圆锥齿轮的啮合关系,与齿轮和范成齿条的加工啮合关系相结合的研究方法.在此基础上,利用包络法分析建立了滚齿直齿圆锥齿轮轮齿的齿面方程、滚齿直齿圆锥齿轮和范成齿条啮合的接触线方程.研制了可调倾角式滚切圆锥形齿轮加工装置.进行了直齿圆锥形齿轮滚切加工试验.结果表明加工的齿轮齿面形状与建立的齿面方程一致.     

变传动比汽车转向器齿轮副的机理分析

运用啮合原理分析方法，给出了余弦函数传动比的汽车转向器齿条齿扇啮合方程，齿廓方程，导出锥形齿扇小端不根切，大端不变尖的条件和齿扇几何尺寸的计算公式。     

直齿圆柱齿轮的虚拟设计与分析

利用Pro/E程序本身的参数化功能实现了渐开线直齿圆柱齿轮的三维造型,同时应用其内在的Mechanica模块对建立的参数化模型进行仿真和有限元分析,从而生成应力、应变条纹图,运行结果验证了应用Pro/E软件进行虚拟设计的可行性和分析研究的正确性,并提高了设计研究的效率。     

风力发电机齿轮箱测试内齿圈异响分析

对齿轮箱做振动测试和分析,找到齿轮箱异响呈现的特性,为齿轮箱故障诊断提供依据。     

孔穴直齿轮的强度优化及动力学分析

首先根据渐开线齿廓齿条加工原理建立了孔穴直齿轮的有限元模型.然后以齿根弯曲应力为目标,通过正交优化实验方法,对孔穴参数进行了优化,得出孔穴位置是影响齿根应力最主要的因素,并对优化的孔穴齿轮和普通齿轮的齿根弯曲应力进行了对比.结果表明,相比普通齿轮,孔穴齿轮小轮齿根弯曲应力下降了10%,大轮齿根弯曲应力下降了8.8%.最后,建立了齿轮系统的动力学模型,并对孔穴齿轮系统的减振降噪效果进行了分析研究.结果表明:孔穴齿轮系统振动和噪声下降了约9.77%.     

Vibration mechanism and improved phenomenological model of the planetary gearbox with broken ring gear fault

Journal of Mechanical Science and Technology - Accurate modeling of the vibration signal model of planetary gearboxes is essential for the subsequent fault diagnosis. According to the existing...     

Transient EHL analysis on spur gear teeth with consideration of gear kinematics

Transient 3-dimensional elasto-hydrodynamic lubrication (EHL) analysis is performed on the contacting teeth surfaces of involute spur gears. Kinematics of the gear and the pinion are taken into account to get accurate geometric clearance around the EHL region of the contacting teeth. The surface pressure and film thickness distribution for the whole contact faces in a lubricated condition at several time steps are obtained through the analysis. Besides the pressure spike at the outlet region, a representative phenomenon in EHL regime, the pressure at the inlet region is slightly higher than that of the center region. The film thickness of transient condition is thicker than that of steady condition.     

大功率船用齿轮箱斜齿轮的有限元接触研究

为了更好地了解和掌握大功率船用齿轮箱的齿轮在啮合过程中的接触应力分布情况,在有限元基本理论的基础上,采用有限元软件ANSYS/Ls-dyna对该齿轮箱中的其中一对渐开线斜齿轮进行了接触分析,得到了齿轮啮合过程中的应力分布情况及最大接触应力,为齿廓修形提供了重要依据;最后,将修形前后齿轮的应力分布情况进行了对比分析。研究结果表明,该船用齿轮箱齿轮最大应力小于材料的强度极限,满足使用要求;并且修形后齿轮的接触应力和齿根应力较修形前均减小了13%左右,可以有效地减小齿顶和齿根的应力集中现象,为斜齿轮修形打下了良好的基础。