直齿圆柱齿轮啮合刚度计算方法研究

针对直齿圆柱齿轮啮合刚度的计算问题,将轮齿简化为齿根圆上的悬臂梁,通过能量法计算分析了单齿啮合刚度,基于位移容差的原理进一步提出了齿轮时变啮合刚度计算模型,与有限元计算结果对比,并分析误差来源,完成了计算方法的验证。提出的计算方法能在精度损失较小的情况下实现圆柱齿轮啮合刚度快速求解,有助于进一步丰富和发展齿轮刚度的计算理论,为齿轮动力学研究提供理论工具。     

渐开线齿廓“直线修整”的探讨

本文对渐开线齿廓“直线修整”的修缘量、修缘高度和修缘曲线三个基本内容进行探讨。采用有限元法分析计算了不同齿数、模数和变位系数的直齿轮轮齿在不同同载荷作用下各啮合点的法向弯曲变形量,列出了各种关系曲线,并把各个参数对法向弯曲变形量的影响作了讨论,在考虑到齿面接触变形量后,提出直齿轮轮齿齿顶修缘量的确定方法和近似计算式。通过分析比较后,本文提出采用长修缘的方式决定修缘高度的建议。为了能在一般齿轮加工机床上进行修缘加工,本文提出采用压力角略大于原齿廓曲线压力角的另一条渐开线作为齿顶修缘曲线,并且计算了在不同修缘量和修缘高度下修缘渐开线原始齿廓的压力角,从而提供了适用于直齿轮、斜齿轮“直线修整”的计算方法。     

不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触影响分析

将机车牵引齿轮辐板结构分为刚性辐板、薄直辐板和薄斜辐板3种结构,采用Romax仿真软件建立机车驱动系统模型进行了齿面接触分析和加载试验。仿真和试验研究结果表明,不同辐板结构对机车牵引齿轮齿面接触应力有不同影响。刚性辐板结构齿轮受载后由于辐板几乎不变形,齿轮啮合错位量最大,齿面接触应力也最大;直薄辐板结构齿轮受载后,齿轮啮合错位量略小,因此齿面接触应力也略小于刚性辐板结构;而薄斜辐板结构齿轮受载后辐板变形较大,使齿轮啮合错位量在三者中最小,从而显著降低齿面接触应力,提高了齿轮强度和寿命。     

克林根贝格螺旋锥齿轮的啮合特性分析

基于啮合原理和微分几何的理论,推导出了克林根贝格螺旋锥齿轮的齿面方程和啮合轨迹方程,通过对啮合轨迹方程的仿真研究,得出了影响克林根贝格螺旋锥齿轮啮合轨迹的主要参数为啮合过程中的转角θp和θ。     

三维轮胎与路面相互作用研究

基于轮胎和路面的接触研究现状,大多研究者都将轮胎与路面接触形式简化为点接触或者线接触形式。在重构三维路面谱的基础上,构建了三维轮胎和路面接触模型,为确定轮胎的接地面积,利用自主研发的压力作动器系统,在多次试验的基础上,得到标准载荷,标准胎压下的轮胎接地面积。然后,把轮胎与路面的面接触模型看作有限多个点接触的模型,每个点的刚度相同,分别采用重构三维路面谱的多点接触和任一剖面二维曲线对路面随机激励下的车路耦合系统进行了计算。最后,将点接触模型和三维面接触模型在随机路面和减速带路面工况下的垂向动力学响应进行仿真对比分析,发现所建立模型的车体响应要比点接触模型的响应小。     

基于时域分析的汇流行星排内齿圈振动仿真与试验研究

针对汇流行星排在履带车辆综合传动装置工作中产生的振动问题,基于动力学传动理论综合考虑时变啮合刚度、扭转刚度、啮合阻尼等因素的影响,建立了汇流行星排齿轮系统直齿轮行星传动的平移-扭转模型,仿真计算分析内齿圈振动位移量与输入转速之间的对应关系。设计并搭建汇流排振动试验台进行200～1 500 r/min转速工况试验,分析了不同转速工况下内齿圈的时域特征与转速的变化规律。研究结果表明:转速越大,汇流行星排的内齿圈振动量越大,转速在200～1 000 r/min时X向与Y向振动变化不明显;在1 000～1 500 r/min时X向与Y向振动更加强烈,模型仿真结果与试验数据变化趋势一致,验证了所建模型的准确性。     

渐开线圆柱齿轮在ANSYS/LS-DYNA中的动态接触分析

渐开线圆柱齿轮被广泛地应用在各个行业领域,诸如制造业、矿山、冶金等等。其轮齿接触状态对齿轮啮合和动力学性能影响很大,研究渐开线圆柱齿轮的动态接触性能有着重要意义。基于显式动力分析有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了渐开线圆柱齿轮的动态分析模型,并得出随时间变化的齿轮动态接触应力分布。     

螺杆压缩机型线设计的逆命题法

螺杆压缩机的泄漏情况与螺杆的啮合线及泄漏三角形有密切关系,以往的型线设计是先确定其中一转子的端面型线来求取其啮合线及其共轭曲线,本文直接从较为理想的啮合线出发,反过来求取螺杆的共轭型线,也就是应用逆命题的方法。本文导出了从啮合线求取共轭型线的积分方程,以螺杆常用型线为例加以说明,并进一步阐明了对以离散点给出的任意啮合线求取螺杆共轭型线的方法,为优化设计螺杆齿形提供了有效的方法。     

采用Melnikov方法的齿轮传动系统的分岔及混沌分析

考虑含齿侧间隙、时变啮合刚度、综合啮合误差等因素下的单自由度直齿轮系统动力学模型。利用Melnikov方法对系统同宿轨线出现分岔及马蹄混沌的参数区域进行了预测。采用变步长Runge-Kutta法对单自由度运动微分方程进行了数值求解。结合系统的相图、庞加莱截面图以及最大李雅普诺夫指数,分析了系统随内部误差激励力变化时的动力学特性,得到系统的混沌运动规律。数值模拟的结果和Melnikov方法预测的系统出现同宿分岔和混沌的参数区域相吻合。     

同步带传动的载荷分布研究

采用有限元法对同步传动带中参与啮合的所有带齿进行了强度分析与计算，从而精确地得出在围齿区内带齿载荷的分布规律，并通过试验验证了理论分析的正确性．通过计算分析了影响载荷分布的多种因素，从而提出了提高同步带带齿强度，使带齿载荷均匀分布的有效方法．     

齿间滑动摩擦对机床增速齿轮传动中大齿轮齿根弯曲疲劳强度的影响

本文作者在对机床增速齿轮传动中大齿轮受力状况作全面分析及研究基础上推导出一组公式,利用该组公式可计算机机床增速齿轮传动中大齿轮在包括齿间滑动摩擦在内的实际载荷作用下的齿根弯曲疵劳应力。     

直齿圆锥齿轮弧齿厚的计算

本文介绍利用球面渐开线方程计算圆锥齿轮背锥齿形弧齿厚的方法,并通过实例指出利用当量圆柱齿轮计算弧齿厚的理论误差。     

齿轮啮合原理在滚子-平底共轭凸轮机构中的应用

本文应用齿轮啮合的研究方法来处理滚子-平底从动摆杆共扼凸轮机构,将齿轮研究领域内的相关概念推广到该类机构中去,从而揭示了共轭凸轮机构的本质特征,获得一系列重要参数的精确计算公式。     

基于ANSYS Workbench的某轿车车身刚度研究

利用Catia软件对某轿车车身的三维模型进行简化,导入到ANSYS Workbench中,对车身进行前置处理并检查有限元网格划分质量。模拟仿真车身弯曲和扭转工况,计算车身相应刚度值、应力分布和车身开口处对角线变化值。分析仿真结果表明该车车身的弯曲刚度和扭转刚度都有一定的不足,但车身开口对角线变形量在标准范围内,为整车的改进设计提供了参考。     

基于OpenGL的渐开线齿轮传动快速虚拟仿真设计

研究了OpenGL的绘图特点,给出了基于参数方程的齿轮仿真建模和减少数据计算量的方法.并基于此开发出了基于OpenGL的渐开线齿轮传动快速虚拟仿真模拟系统.     

双自由度锥面包络圆柱蜗杆传动齿形参数的优化设计

本文针对双自由度锥面包络圆柱蜗杆传动这种新型传动形式，从设计角度出发，首次提出了以最佳接触区为目标函数，对该蜗杆副齿形参数进行优化设计的方法。优化结果不仅使得接触线的形状、分布等有利于动压油膜的形成，而且使其承载能力也有较大的提高。同时，通过该优化方法可使这种蜗杆副齿形参数的选择不再变得自由。     

轴销式少齿差行星齿轮传动研究

提出了一种能实现平行轴传动的新型轴销式少齿差行星齿轮机构，阐述了其基本结构、克服死点机理和运动几何条件．针对平面多曲柄输入机构中存在的虚约束，在运动副接触变形协调的基础上建立机构受力分析模型，对机构的受力状况进行了分析计算．     

螺杆钻具马达线型的优化设计

应用齿轮啮合理论原理，采用三次样条函数作为拟合曲线进行数值分析，得到离散的定子与转子共轭线型.以简单函数寻找解析解的方法为基础，扩散到以数值分析为基础寻找优化解的范围.将简单函数求解法与三次样条插值法进行比较，证明了优化方法的有效性与可行性.     

机床主轴的无穷大刚度设计

本文探讨传动齿轮位置对机床主轴端部刚度的影响,导出了无穷大刚度设计点存在的条件给出了无穷大刚度设计的方法和程序,并给出了具体算例。