齿轮胶合计算准则的分析与研究

本文对国外流行的几种胶合计算方法进行了分析.并以各种方法的计算结果与实际运用情况进行了对比,提出 BLOK 闪温准则比较符合实际,并建议以此作为高速重载齿轮胶合计算的依据.文中以 BLOK 闪温准则为基础,通过试验对本体温度经验式提出了修改,以考虑不同润滑方式、供油量及刀具压力角对本体温度的影响,并在优化选参曲线的基础上,提出了新的简便的积分温度计算公式.     

齿轮胶合承载能力的对比试验研究

本文利用大量试验数据及图表说明了齿轮胶合承载能力对此试验的结果及一些规律性的现象。比较了所试各类齿轮的动力性能,从而为按优化曲线选择变位系数的齿轮或同时增大刀具角的齿轮具有更高的胶合承载能力提供了较充分的依据和可行性分析。通过试验,还对齿轮胶合中本体温度的确定进行了探讨,提出了更为反映实际的本体温度经验式,使ISO胶合计算原理更为合理。     

摆动活齿传动的热弹耦合变形

为了提高摆动活齿的传动性能,根据摆动活齿传动的啮合原理,分析了在摆动活齿传动中,活齿与内齿轮的接触传热过程;探讨了活齿与内齿轮啮合副产生的摩擦热流的计算方法;利用有限元分析方法建立了内齿轮的有限元分析模型;提出了摆动活齿传动轮齿本体温度分布、接触弹性变形和热弹耦合变形的分析计算方法.研究结果表明:内齿轮的最高温度出现在工作齿廓曲线的拐点附近,内齿轮的热变形增大了齿厚,对轮齿的弹性变形有一定的补偿作用,应用本文方法计算得到的内齿轮热弹变形符合实际工况,轮齿最大的热弹耦合变形量为0.045 mm.     

沥青路面温度应力数值分析

应用室内试验得到的沥青混合料热粘弹性性本构模型,根据三维空间热粘弹性理论推导了沥青路面温度应力的计算公式,对沥青路面低温状态下温度应力进行了计算分析。与试验结果的对比表明,该方法可用于沥青路面温度应力的计算。     

基于广义变分原理的铁路无缝道岔计算理论

在继承现有试验成果的基础上，将广义变分原理应用于铁路无缝道岔结构体系的分析，提出了一种新的铁路无缝道岔计算理论，建立了较为完善的计算模型，在假设钢轨纵向位移函数的基础上，计算了无缝道岔结构体系各部分的能量，通过广义变分法建立了结构体系的平衡方程，编制了计算程序，分析了固定辙叉无缝道岔钢轨温度力与位移。     

渐开线滚刀滚齿加工齿轮齿面的数值计算方法

从滚齿加工的实际运动出发,利用空间啮合理论,建立滚齿加工模型,该模型以滚刀法向截形为已知条件,具有通用性,并给出具体的齿轮齿面的数值计算过程.最后以带法向齿顶圆弧的渐开线型滚刀为例,求解得到精确的齿轮齿面形状,验证了所建模型和计算过程的正确性和有效性.     

渐开线滚刀滚齿加工齿轮齿面的数值计算方法

从滚齿加工的实际运动出发,利用空间啮合理论,建立滚齿加工模型,该模型以滚刀法向截形为已知条件,具有通用性,并给出具体的齿轮齿面的数值计算过程.最后以带法向齿顶圆弧的渐开线型滚刀为例,求解得到精确的齿轮齿面形状,验证了所建模型和计算过程的正确性和有效性.     

多物理域耦合求解的轮毂电机温度场

为研究温度变化对电动汽车用轮毂电机的工作性能和使用寿命的影响，采用场路耦合法将轮毂电机有限元模型与外电路联合求解，建立了包含轮毂电机本体、外部驱动控制电路的联合仿真模型，充分考虑了外部激励中时间谐波电流对磁场的影响. 然后，将计算得到的绕组铜耗、定子铁芯损耗、永磁体涡流损耗以及杂散损耗等作为热源，采用磁热耦合法将其耦合到各部件进行瞬态温度场研究，综合考虑了电机工作过程中其损耗分布在时间和空间位置上的瞬态变化特性，热源损耗与温度场实时精确耦合. 详细研究了负载运行时轮毂电机各部件温度随时间的变化情况，以及温度的空间分布特性. 多物理域耦合法实现了电磁场与外电路的直接耦合，电磁场与温度场的顺序耦合. 最后，对轮毂电机进行台架试验. 研究结果表明:仿真计算结果与试验结果在额定工况下温度的最大误差为4.96%，峰值工况下最大误差为10.55%.      

齿轮温度场的有限元方法

介绍了一种能在ＰＣ机上实现的计算齿轮三维本体温度场的有限元方法，包括物理模型的建立、有限元方程组、边界条件的处理等，最后给出了计算实例。     

齿轮胶合强度计算软件的研制

根据齿轮胶合强度计算理论的最新研究成果,本文研制了其现有三种计算方法的通用计算机软件,该软件包括:①齿轮胶合强度安全系数的校核计算;②齿轮胶合强度设计计算及其接触与弯曲疲劳强度的校核;③不同传动齿轮间胶合承载能力的对比计算.程序中解决了自动修正载荷系数,在中心距有限制的情况下如何求得最佳正变位,以及接触与弯曲强度校核不满足时的修改方法等关键性问题,使软件的功能更为齐全.计算实例表明,其结果准确、可靠,且运算速度快、全部运算过程在20分钟内即可完成。     

基于ANSYS Workbench的直齿轮接触分析

以一对相互啮合的渐开线直齿轮为研究对象,运用ANSYS Workbench建立了直齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法对齿轮进行有限元分析,列举不同接触刚度取值对应的有限元计算结果并分析结果的收敛性,在此基础上,将仿真与传统理论计算结果进行比较,结果表明,利用有限元法分析齿轮接触问题是可行的。     

磨损齿轮啮合过程的模拟研究

实际应用中,由于磨损和受热等原因,使得齿轮齿廓以及啮合过程中啮合线都发生了畸变。通过对电力机车变速箱中齿轮的实测数据分析,建立了齿轮齿廓的数值模型,给出了磨损齿轮啮合的必要条件及磨损齿轮传动过程中啮合点的运动方程。结合实例分别研究了不同磨损程度的齿轮的啮合特性,同时给出了相应的啮合线形状。     

渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程接触应力有限元分析

以某齿轮传动为例,将齿轮啮合原理和接触力学的概念相结合,用有限元法对渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程接触应力进行较为全面的分析,并比较用赫兹公式计算的结果和有限元分析的结果,指出了齿轮国家标准接触应力计算说明的不准确性,为渐开齿轮传动的设计和研究提供指导．     

大宽跨比整体简支板桥合理简化计算模式探讨

针对宽跨比较大的整体简支板桥,分析现今常用横向分布计算方法原理的近似与局限。选取3组不同宽跨比桥梁,依不同桥面布载分5种工况建立ANSYS有限元实体模型。分析模型数据与常用横向分布计算方法之间的结果差异,提出了一套适用于整体板桥的内力简化计算模式。     

采用间接耦合法分析斜拉桥索塔瞬态温度应力场

针对混凝土斜拉桥索塔,将以传热学原理为基础的温度场分析与采用有限元法的应力场分析间接耦合,准确分析了结构内瞬态温度场和应力场的分布。以实桥为例,求解了索塔上温度应力分布,表明：用有限元法求解瞬态温度场能准确模拟索塔的温度场分布;间接耦合法能准确、有效地处理温度-应力耦合问题,能将温度荷载与其他荷载作用应力场有效组合,从而得到结构上准确的应力分布;对比了瞬态温度场分布与采用温差分布经验公式的不同,证明采用温差分布经验公式计算索塔面板上温度产生的拉应力时误差不大。     

城市轨道交通牵引计算模型

为了优化城市列车牵引计算与运行模拟系统的单质点简化模型,提高计算准确性,在快速牵引策略模型的基础上,构造了城市轨道交通列车牵引计算与仿真的多质点优化模型。将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响;通过工况转换的优化,合理选择情行起点以及控制速度波动幅度;提高中间过程计算精度,运用反向递推试凑法寻找进站制动起点。多质点模型与单质点模型的计算结果对比表明,技术速度提高了5％～20％,总能耗降低了5％～20％,进站制动初速度降低了5％～25％,该模型可行。     

工程陶瓷临界抗热震温差评价模型

针对当前工程陶瓷抗热震理论无法定量分析材料热震性能的不足,在传统热震理论和已有研究的基础上,提出了一种新型研究工程陶瓷抗热震性能的理论模型.该模型可通过材料的力学、热学参数计算其临界抗热震温差,并首次讨论了断裂韧性对材料热震性能的影响.借助该模型不仅可定性判断材料热震性能的优劣,而且可半定量地评价其临界抗热震温差的大小.对几种具有不同特征（致密、多孔）、不同结构（块体、层状）的陶瓷系列进行热震评估实验,结果证明,计算值与实验值较为吻合,平均误差率约为5%.      

新丰江大桥墩旁托架的优化设计

结合新丰江大桥墩旁托架设计,以拟定的托架构造为基础,分别采用简化和整体计算模型进行模拟分析,得出了设计控制杆件的应力和最大变形值,为托架设计提供了依据。通过midas建立托架的整体模型,可以摒弃传统的简化计算的缺点,达到对托架更加合理化设计的目的,所以在设计过程中应该在简化计算的同时建立整体模型进行检校,保证设计的合理性。     

基于遗传算法的混凝土热学参数反分析与反馈研究

混凝土热学参数主要是通过室内试验得到的,不能真实地反应施工现场的混凝土热学性能.针对这一问题,结合工程现场实测的混凝土温度,利用遗传算法对混凝土温度场进行反演计算,并将计算值和实测值进行对比,分析计算结果的合理性,得到反映混凝土真实热学性能的参数.结合混凝土温度场应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,利用这些参数,通过三维有限元仿真计算程序对施工现场混凝土温度场进行反馈计算.确定温控防裂措施,指导后续施工.结果表明t该方法可成为替代用室内试验和经验公式选取热学参数的有效途径.