基于ANSYS直齿圆柱齿轮有限元模态分析

研究了直齿圆柱齿轮的固有振动特性，采用有限元法建立了直齿圆柱齿轮的动力学模型，通过有限元分析软件ANSYS对齿轮进行模态分析，得到了齿轮的低阶固有振动频率和主振型，可以为齿轮系统的动态设计提供参考，同时也为齿轮系统的动态响应计算和分析奠定了基础。     

基于UG的渐开线齿轮参数化设计系统的开发

基于设计知识建立了渐开线齿轮的统一参数化模型,通过改变统一模型的锥角和螺旋角能够生成直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮和斜齿圆锥齿轮,并在统一模型的基础上基于UG二次开发技术开发了渐开线齿轮参数化设计系统.     

一种研究齿轮传动动态性能的新方法

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能 ,通过系统辨识算法 ,建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型 ,此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。为齿轮传动系统的动态性能研究提供了一种新的研究方法     

用中心投影法作直齿圆锥齿轮的仿真模型

为了建立直齿圆锥齿轮的草图和仿真模型数据库,建立了圆锥齿轮齿廓渐开线的数学模型,并用中心投影法把形成圆锥齿轮齿廓的球面渐开线近似投影成圆的渐开线。根据机械设计的原理,在CAD作图软件的基础上,作出圆锥直齿轮仿真模型的数据库。研究结果表明,建立这样的仿真模型和数据库能在很大程度上方便直齿圆锥齿轮的设计和加工,能大大减小直齿圆锥齿轮的设计和加工成本,同时对于齿轮的教学培训也有很有帮助。     

基于有限元法的直齿圆柱齿轮振动模态分析

主要研究直齿圆柱齿轮的固有振动特性,利用ANSYS有限元软件建立直齿圆柱齿轮的三维模型并对其进行动力学模态分析,通过求解分析得到齿轮的低阶固有频率、主振型以及相对位移和相对应力,为齿轮及其系统的动态设计提供参考依据。     

齿轮传动动态系统辨识及修形研究

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能, 通过系统辨识算法, 建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型, 此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。根据齿轮传动周向振动和轮齿变形之间对应关系, 对降低齿轮传动噪声的齿廓修形曲线进行了优化设计, 并进行了试验验证。为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的研究方法。     

直齿圆锥齿轮参数化设计与原型件制造

以直齿圆锥齿轮为研究对象,使用三维设计软件Pro/E,通过分析直齿圆锥齿轮各个参数之间的关系,对直齿圆锥齿轮进行了参数化设计.参数化后的直齿圆锥齿轮可以通过改变各个相应驱动参数,能够快速得到不同参数的圆锥齿轮零件,体现了参数化设计快捷的优点.并对直齿圆锥齿轮进行陕速原型制造,为企业在产品开发中提供宏观上的模型,减少了企业开发新产品的成本和缩短了产品设计、制造的周期.     

仿人按摩机器人手臂的直齿圆锥齿轮建模与运动学仿真

传动机构是仿人按摩机器人手臂的关键部分,结合仿人按摩机器人手臂的特点采用直齿圆锥齿轮传动方式,设计了仿人按摩机器人手臂的传动机构。运用SolidWorks三维建模软件,结合直齿圆锥齿轮齿廓渐开线方程,完成了直齿圆锥齿轮实体造型并实现了模型的参数化。利用ADAMS软件对建立的直齿圆锥齿轮模型进行运动学仿真分析,为齿轮的设计改进以及间隙调整提供了参考依据。实践证明,SolidWorks与ADMAS相结合的方法提高了齿轮的设计效率和传动精度。     

基于设计知识的齿轮参数化模型

将设计知识或规则融入到产品的建模过程中，实现了产品设计的参数和知识驱动。研究了设计知识在建模过程中的表达方式，并在齿轮的建模过程中加以应用。建立了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮、斜齿圆锥齿轮的统一模型。     

利用UG实现直齿圆锥齿轮的三维造型

利用UG软件的相关功能，生成直齿圆锥齿轮的当量齿轮的齿廓曲线，并沿分度圆锥母线扫描获得齿廓曲面片体；通过对片体进行裁剪缝合操作生成单个轮齿实体，然后通过布尔运算获得完整的直齿圆锥齿轮，从而实现对直齿圆锥齿轮的三维造型。     

弧齿锥齿轮传动系统的耦合振动分析

基于集中参数理论，建立了弧齿锥齿轮的多自由度弯曲-扭转-轴向移动-扭摆等耦合振动的三维空间动力学模型。模型中考虑了传动轴和轴承的弹性变形以及齿轮的啮合刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。在此基础上，对弧齿锥齿轮传动系统的动态响应进行了数值仿真分析，得到系统的动态响应。     

超声激励下弧齿锥齿轮研齿系统动态研磨力分析

在综合考虑超声激励和齿面几何传动误差激励的情况下，建立了有间隙的两自由度周向振动的弧齿锥齿轮研齿动力学模型，得到了齿面间动态研磨力的计算公式。通过算例分析表明，与普通研齿效果对比，超声激励增大了齿面间的动态研磨力，使齿面在啮合过程中出现了碰撞，当超声激励振幅值为16．5N·m时，超声研齿系统由周期运动进入到混沌状态。     

Pinion tooth surface generation strategy of spiral bevel gears

Aviation spiral bevel gears are often generated by spiral generated modified(SGM) roll method.In this style,pinion tooth surface modified generation strategy has an important influence on the meshing and contact performances.For the optimal contact pattern and transmission error function,local synthesis is applied to obtain the machine-tool settings of pinion.For digitized machine,four tooth surface generation styles of pinion are proposed.For every style,tooth contact analysis(TCA) is applied to obtain contact pattern and transmission error function.For the difference between TCA transmission error function and design objective curve,the degree of symmetry and agreement are defined and the corresponding sub-objective functions are established.Linear weighted combination method is applied to get an equivalent objective function to evaluate the shape of transmission error function.The computer programs for the process above are developed to analyze the meshing performances of the four pinion tooth surface generation styles for a pair of aviation spiral bevel gears with 38/43 teeth numbers.The four analytical results are compared with each other and show that the incomplete modified roll is optimal for this gear pair.This study is an expansion to generation strategy of spiral bevel gears,and offers new alternatives to computer numerical control(CNC) manufacture of spiral bevel gears.     

弧齿锥齿轮传动系统的非线性振动特性研究

基于集中参数法建立了弧齿锥齿轮的多自由度弯-扭-轴-摆耦合振动三维空间十二自由度动力学模型。模型中考虑了传动轴和轴承的弹性变形以及齿轮的啮合刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。在忽略扭摆振动的基础上，系统等效处理为八自由度模型，通过引入状态变量并用五阶变步长自适应Runge—Kutta数值积分方法直接求解该多自由度模型，得到系统的动态响应。随激励频率60h的改变，系统将出现单周期简谐、多周期次谐、拟周期和混沌响应，且发现各周期响应的过渡是通过拟周期的分叉实现的。     

The meshing angular velocity and tangential contact force simulation for logarithmic spiral bevel gear based on Hertz elastic contact theory

To obtain the change tendency of output angular velocity and tangential contact force of a gear when the pinion under the step input during meshing of a new type of spiral bevel gear, which is a logarithmic spiral bevel gear, the tooth flank equation of logarithmic spiral bevel gear is deduced based on the formation mechanism of the tooth flank formation. A three-dimensional model of a pair of logarithmic spiral bevel gears whose number of teeth was 37:9, with modules being 4.5 mm, normal pressure angle being 20 degrees and spiral angle being 35 degrees were built and assembled. Based on Hertz elastic contact theory, the calculation formulas and parameters sets of contact force for conventional spiral bevel gear meshing simulation and logarithmic spiral bevel gear meshing simulation were done. Consider the dynamic simulation about meshing angular velocity and tangential contact force for conventional spiral bevel gear meshing and logarithmic spiral bevel gear meshing, respectively. Finally, by analyzing and comparing the simulation data, the results show that under the same input conditions, the fluctuation of the gear angular velocity and tangential contact force of logarithmic spiral bevel gear meshing are smaller than the conventional spiral bevel gear. That is, the transmission stationary of logarithmic spiral bevel gear meshing is superior to conventional spiral bevel gear.     

Dynamic behavior analysis of spur gears with constant & variable excitations considering sliding friction influence

A new analytical model of a spur gear system with sliding friction is presented. Unlike previous models, the excitation consists of two parts: the rotational driving speed of the pinion and the drag torque acting on the gear. The proposed model was validated with the finite element model. Using numerical method, the steady state resolutions was obtained to mainly demonstrate the nonlinear characteristics under both constant and variable excitations. The results obtained illustrate that sliding friction could introduce additional vibration. Moreover, the sliding friction even could decrease the dynamic transmission errors under proper operation condition. Further, the bifurcation diagram was plotted to show the influence of the rotational driving speed of the pinion on the dynamical characteristic of the gear system. Finally, the fluctuated excitation was used to exhibit their different effects on the gear system, which should form the basis of further analytical and experimental work in the gear dynamic area.     

有误差的螺旋锥齿轮传动接触分析

以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,提出含有机床运动几何误差以及齿轮副安装误差的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Error tooth contact analysis, ETCA)方法。以SGM法(大轮展成法加工,小轮变形法加工)加工的弧齿锥齿轮为例,通过ETCA分析,得到机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮齿面加工质量影响的定量关系,对ETCA和TCA的结果进行对比分析,结果表明机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有较大的影响,为了通过齿面接触分析达到更准确的反调加工参数的目的,采用ETCA的分析结果指导加工参数反调更为合理。     

GD包装机组烟库搅烟传动装置的改进分析

为解决烟库搅烟传动装置的润滑油易渗入到搅烟电动机内部,引起绕组损坏,烧毁直流电动机及控制器件的问题。将搅烟电动机的安装方式改变为立式。重新设计了弧齿圆锥齿轮、圆锥齿轮轴和锥齿轮传动箱,使电动机动力输出轴的前端盖位置高于原传动箱润滑油的液面位置,采用两个滚动轴承将圆锥齿轮轴固定在锥齿轮传动箱内。经半年的试运行,新的烟库搅烟传动装置传动平稳,运行可靠,在车间所有设备推广使用,未发生烧毁直流电动机及控制器件的现象,改进效果明显。     

弧齿圆锥齿轮传动的动载荷影响因素分析

航空弧齿锥齿轮往往在高速重载下工作，它的动态特性是齿轮设计和使用中非常重要的依据。作者计算了螺旋角、支承结构、齿轮辐板的扭转刚度和轴向刚度、传动误差幅值以及齿数对齿轮系统动态特性的影响。计算结果表明，恰当地调整参数，进行合理的动态设计，将显著改善齿轮系统的动态特性。