考虑可变刚度的CST齿轮传动刚柔耦合动力学研究

可控软启动齿轮传动系统的稳定运行能够有效保障船用电机启动的安全运行。为提高可变刚度对可控软启动齿轮传动性能的效果,以齿轮传动系统作为研究对象,应用ADAMS仿真软件建立刚柔耦合模型,并进行动力学特性分析。获得各级传动角速度曲线,将刚性体与柔性体角速度曲线进行对比,可以看出柔性化后曲线产生明显波动,刚柔耦合仿真结果与理论计算误差范围在5%以内,验证了模型的正确性。齿轮时变啮合刚度对传动系统的影响较大,通过改变不同的啮合刚度,齿轮啮合力波动明显,局部陡峭曲线的出现频率增加。     

考虑耦合与刚度影响的齿轮传动系统分析

模态分析是了解各类振动的有效途径之一。为分析某齿轮传动系统的振动特性,建立齿轮—转子系统的多级传动有限元模型,对齿轮传动系统的模态特性进行分析,并综合考虑系统耦合及刚度对系统模态产生的影响。仿真结果表明,当齿轮系统耦合时,模态将以成对出现的形式在单级传动的基础上发生改变,并会产生新模态。通过改变齿轮啮合刚度与轴承支撑刚度,得到不同刚度影响下各阶模态的变化规律,为齿轮系统提升减振降噪性能提供参考。     

单级行星齿轮传动系统齿廓修形研究

以行星齿轮系统传动误差波动最小为目标,确定行星传动中各轮齿的齿廓修形曲线。在设计载荷恒定的条件下,对修形前后行星传动系统进行动态计算,比较修形前后的动态特性。动态计算结果表明,用该方法确定的各轮齿齿廓修形曲线,能够使啮合刚度变化平稳,其结果能够达到传动系统的减振降噪效果。最后通过试验对修形前后传动系统的传动误差进行测试,测试结果表明该修形方法能够有效降低传动误差波动幅值。     

船用齿轮传动装置声振特性分析

为研究船舶齿轮啮合声振特性,本文以某船用齿轮为研究对象,建立齿轮啮合噪声模型,同时考虑齿轮啮合刚度、啮合间隙、轴承支座弹性刚度等因素,建立齿轮啮合动力学模型。在计算过程中,采用刚柔耦合动力学计算方法对齿轮啮合动力学响应进行计算。将齿轮啮合动力学响应与噪声分析模型相结合,可有效得出齿轮啮合过程中的声振特性,为船舶结构设计提供参考。     

舰用大功率二级斜齿轮传动的振动分析

采用计算机模拟方法对舰用大功率二级斜齿轮传动的振动进行分析研究.在研究单级斜齿轮传动振动中,建立了齿面坐标系,引入了局部啮合刚度的概念,给出了在齿轮啮合过程中单齿啮合刚度和总啮合刚度的一般计算公式.对加工、安装误差引起的激振力,则采用刚度加权法进行处理.在单级斜齿轮传动振动模型的基础上,建立了两级十二自由度的斜齿轮传动振动模型.在模型中进行了线性化处理,用RungeKutta法进行方程的求解,并比较了计算结果与实验结果.     

二级斜齿圆柱齿轮转子系统的振动特性分析

文章针对二级斜齿圆柱齿轮减速传动,建立了一个包含时变啮合刚度、齿轮侧隙、齿轮偏心、轴承刚度、轴弯扭刚度和动态传递误差的42个自由度斜齿轮转子耦合传动系统,利用Runge-Kutta法对系统方程进行了求解,分析了输入转速、输入转矩和齿轮螺旋角变化对系统动态特性的影响。研究结果表明:由于存在陀螺效应,齿轮转子系统的高频模态频率随转速变化较大,螺旋角增大会导致模态频率减小,高速传动中轮齿啮合力较大,而且在高速传动中或者较小外载荷作用时齿轮转子更易出现脱齿和背冲现象。     

柴油机配气机构动力学仿真研究

利用三维实体建模软件建立柴油机整机三维实体模型,基于多体动力学理论及相关软件建立柴油机的刚体和刚柔耦合多体动力学模型;改进边界条件,对柴油机配气机构进行运动学、动力学仿真研究,获得了转速波动的柴油机配气机构性能参数;对比刚体与刚柔耦合动力学模型的仿真结果,发现刚柔耦合动力学模型的仿真结果更合理.     

舰用大功率二级斜齿轮传动的振动分析

采用计算机模拟方法对舰用大功率二级斜齿轮传动的振动进行分析研究，在研究单级斜齿轮传动振动中，建立了齿面坐标系，引入了局部啮合刚度的概念，给出了齿轮啮合过程中单啮合刚度和总啮合刚度的一般计算公式，对加工，安装误差引起的激振力，则采用刚度加权法进行处理，在单级斜齿轮传动振动模型的基础上，建立了两级十二自由度的斜齿轮传动振动模型。在模型中进行了线性化处理，用ＲａｎｇｅＫｕｔｔａ法进行方程的求解，并比较了     

齿轮传动系统动态特性研究与仿真

为设计出高效、高质量齿轮传动系统,通过采用集中质量法建立单对直齿渐开线圆柱齿轮动力学模型.利用三维CAD设计软件UG建立齿轮传动系统的实体模型并用大型动力学仿真软件ADAMS建立齿轮系统虚拟样机模型,对齿轮传动系统进行动态仿真,得到动态特性曲线,并对结果进行分析,深入研究齿轮传动系统动态特性.     

考虑中心距变化的船用人字齿轮啮合动力学特性分析

人字齿轮在舰船传动系统中有着广泛的应用,本文为研究中心距变化对人字齿轮啮合动力学特性的影响,建立齿轮啮合的动力学模型,理论分析了中心距对齿轮啮合刚度以及啮合重合度的影响,利用ADAMS动力学分析软件对人字齿轮进行了啮合动力学特性分析。结果表明,在标准啮合的基础上增加啮合中心距,啮合重合度及啮合刚度都随之减小,啮合冲击随之增大,啮合频率的高次谐波分量幅值增加,增大了齿轮系统发生共振的风险,中心距相较于标准值有微小变化就会带来较大的啮合冲击激励。     

行星齿轮传动齿根动应力计算

针对功率分流行星齿轮传动齿轮重合度大,齿根应力计算工作量大的问题,对齿根动应力的计算问题进行了详细的研究。并以功率分流差动级太阳轮为例,对模型的建立方法、网格的划分方法、载荷的施加方法进行了详细的分析。利用Ansys中的APDL语言形成载荷文件,来控制在1个啮合周期内若干对接触线位置上载荷的施加。本文的计算方法可以精确、快速地得到1个齿在啮合过程中齿根的动应力。     

锚绞机齿轮啮合性能有限元分析

为了研究锚绞机传动齿轮的啮合性能,利用非线性有限元法对轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分配规律、轮齿在啮合过程中综合啮合刚度变化规律进行了分析.结果表明:轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分布是不均匀的,啮合刚度呈现周期性变化.同时说明有限元法可以准确的分析齿轮的啮合规律,为提高锚绞机齿轮的承载能力、寿命、动态性能提供了可靠的设计依据.     

基于有限元的舰船推进轴系合理校中计算方法

推进轴系的合理校中直接关系到舰船推进系统运行和舰船航行的安全性与可靠性,因此,其计算方法的合理性和准确性是推进系统研究的重要内容之一。基于有限元分析,建立了舰船推进轴系合理校中计算模型,并计入了螺旋桨水动力、齿轮动态啮合力、轴承刚度、轴承变位、轴段剪切变形以及运行温度等因素对推进轴系校中的影响。以某型舰船的推进轴系为研究对象,采用所提出的方法进行了推进轴系冷态、热态以及安装状态的合理校中计算分析,并与Kamewa公司采用Shaft Analysis AB软件的计算结果进行了比对,平均计算偏差小于1.54%。     

船用两级双排斜齿行星齿轮系统动力学方程的建立

单级行星传动的动力学模型及方程已有很多学者研究,但大型船舶中应用的两级双排斜齿行星传动动力学方程的研究还未见报导,为此文章建立了两级双排斜齿行星齿轮系统的弯扭耦合动力学计算模型,并计及啮合刚度、啮合综合误差、阻尼等影响因素;确定了第一级星形轮系和第二级行星轮系的弹性变形协调条件;对各个子结构进行力学模型的建立,并将变形协调条件代入各子结构力学方程,从而得到了整个系统完整、实用的动力学方程。     

基于模拟直齿轮啮合模型的齿根强度分析

齿轮啮合是一个比较复杂的过程,由于渐开线齿廓的固有特性使得齿轮在啮合过程中会产生许多非线性的影响,这些非线性影响对于齿轮啮合特性的分析和优化有着举足轻重的意义。文章首先基于先进的有限元理论,提出一种能够准确计算齿轮啮合刚度,并可模拟齿轮啮合动态过程的有限元模型。其次将应用此模型考虑摩擦的影响对直齿轮齿根应力进行分析,并对直齿轮轮齿的齿根应力在啮合过程中的变化趋势以及相应的摩擦影响进行讨论和总结。     

舰船用齿轮传动啮合刚度及动态性能研究

舰船用齿轮副由于具有特殊的性能要求,其结构上也与通用机械齿轮副有所不同。文章以齿轮接触线长度变化代替齿轮瞬时啮合刚度的变化,利用傅立叶级数的形式计算舰船用宽斜齿轮副的啮合刚度,并分析单自由度扭转振动系统在时变啮合刚度及齿轮副误差激励作用下系统的动态特性。     

滑动轴承—行星齿轮耦合系统非线性动力学特性研究

文章在综合考虑了滑动轴承非线性油膜力以及行星轮系齿侧间隙等非线性因素的基础上,建立了滑动轴承-行星齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的手段初步研究了滑动轴承—行星齿轮耦合系统的非线性动力学特性,结果发现,滑动轴承非线性油膜力可以对行星齿轮系中各活动构件的啮频振动起到镇定作用,也可以导致系统各齿轮副动态啮合力的波动失去周期规律;输入轴转速的变化能够导致轴承力的振动形态在周期运动与混沌之间分岔;轴承间隙对行星齿轮传动系统各齿轮副啮合状态的影响规律是一个非常复杂的非线性映射,间隙值选择不当可能引起行星轮系齿轮副的单边冲击现象。     

在螺旋锥齿轮数控铣齿机上加工三体啮合齿轮

利用螺旋锥齿轮数控铣齿机,取消滚刀不但可以加工圆锥齿轮和准双曲面齿轮,还可以加工圆柱齿轮．该方法是通过刀盘一面旋转,一面平移可形成产形齿条(媒介齿条)的原理来实现的．为此,引入产形齿条固连坐标系和刀盘固连坐标系．当刀盘绕固连坐标系x轴旋转时,形成圆锥面；斜齿圆柱齿轮则是圆锥产形齿条作平移,圆柱齿轮作转动时的包络面．同时,导出了该方法的圆锥的锥面方程,斜齿轮啮合方程和齿面方程．准双曲面齿轮是非曲直齿轮传动中最复杂的,准双曲面齿轮工艺锥参数和加工调整计算都涉及两个相错圆锥的相切接触条件,现有文献都从空间立体几何用图形分析,涉及变量多,方程组求解困难．该文根据相切接触条件用纯解析的方法,易理解,计算简单．     

点线啮合齿轮二级减速器的速比分配

推导了点线啮合齿轮二级减速器接触强度和弯曲强度相等的公式,计算出其理论值,并推荐了系列减速器的分配方案：对于软齿面和中硬齿面,宜采用接触等强度的系列;对于硬齿面,宜采用弯曲等强度系列.渐开线齿轮推荐的系列并不适用于点线啮合齿轮.     

基于冗余技术的舵机控制系统设计与应用

舵机作为维持及改变船舶航向的重要辅机设备,其可靠运行对保障船舶的航行安全至关重要。文章介绍了一种采用CAN总线冗余、CPU软冗余技术的舵机控制系统设计,重点分析冗余CAN通信系统的架构与原理以及CPU软冗余系统软、硬件配置。实际使用效果表明:控制系统数字化及可靠性水平得到较大的提升。