修形斜齿轮啮合线振动加速度数值分析和试验验证

本文建立斜齿轮弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型,在模型中考虑齿廓修形和齿向修形,利用数值分析确定斜齿轮啮合线方向的振动加速度。并且,对斜齿轮进行修形加工,建立斜齿轮功率封闭振动测试试验台,利用光栅传感器测试斜齿轮啮合线方向的振动加速度值。结果表明,本文建立的弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型预测的斜齿轮啮合线振动加速度和试验测试的结果趋势一致;修形后,试验斜齿轮的振动加速度均方根值较未修形斜齿轮降低了55.3%。通过齿廓和齿向修形,斜齿轮传动的振动幅度大幅降低。     

行星齿轮传动系统齿面修形研究

论述轮齿修形原理、齿面修形参数及齿面修形曲线表达式。利用齿轮轮齿接触分析软件,建立行星齿轮传动系统的有限元分析模型。文中将行星齿轮传动系统作为一个整体,分析齿面修形对行星齿轮传动系统动态特性的影响。研究结果显示,齿轮修形能够有效改善行星齿轮传动系统内部激励,从而降低系统的振动特性;还能够有效改善行星齿轮传动系统在啮合过程中的动态啮合力,提高传动系统传递载荷的平稳性,降低系统的振动噪声。     

修形斜齿轮啮合线振动加速度数值分析和试验验证

本文建立斜齿轮弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型，在模型中考虑齿廓修形和齿向修形，利用数值分析确定斜齿轮啮合线方向的振动加速度。并且，对斜齿轮进行修形加工，建立斜齿轮功率封闭振动测试试验台，利用光栅传感器测试斜齿轮啮合线方向的振动加速度值。结果表明，本文建立的弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型预测的斜齿轮啮合线振动加速度和试验测试的结果趋势一致；修形后，试验斜齿轮的振动加速度均方根值较未修形斜齿轮降低了55.3%。通过齿廓和齿向修形，斜齿轮传动的振动幅度大幅降低。     

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。     

斜齿轮对角修形设计研究

对角修形是一种采用在斜齿轮上三维修形技术,对角修形较常规修形相比,齿面没有修整的部分小很多,保留齿面更大的有效承载面积,可明显降低齿面接触应力,减小传动误差。本文针对斜齿轮对角修形的基本原理,首次提出了斜齿轮对角修形设计要点,并对船舶典型齿轮箱中的一对斜齿轮进行对角修形设计及计算分析,本研究对修形齿轮的设计具有一定的指导作用。     

大功率船用齿轮箱系统热弹耦合分析

研究齿轮传动热平衡状态及齿面接触温度是高速重载齿轮传动的重要研究课题之一。论文利用热弹耦合方法,建立了某大型重载船用齿轮箱齿轮—轴—轴承—箱体耦合系统有限元模型。研究齿轮系统热平衡过程,结合齿轮传动的传热学、摩擦学及啮合原理确定边界条件,对系统进行了数值仿真,得到了系统耦合应力场及温度场,结果表明考虑热弹耦合后齿根应力增大了6.3%,接触应力增大11.5%,可为大功率船用齿轮箱参数、优化及润滑散热系统的合理设计奠定基础。     

齿轮齿面温度场计算

齿轮齿面温度场的大小对齿轮传动的性能与失效以及齿轮润滑系统的设计等有着重要的影响。齿轮温度的热平衡状态和齿轮本体温度以及齿面瞬时温度的变化极为复杂。本文综合考虑齿轮转速,润滑油热传导率、密度、比热、运动粘度以及间隙冷却过程中的标准化总冷却量等影响,给出了齿轮齿面温度场计算方法。本次研究成果对理论、设计具有一定的指导意义。     

三峡升船机减速器齿面磨损对其振动特性的影响分析

减速器运行过程中啮合作用会使齿轮齿面发生磨损,影响其齿间间隙和内部激励,最终改变齿面的振动特性。文章通过建立三峡升船机减速器中齿轮与轴未磨损及多种磨损程度的模型,综合考虑并计算时变啮合刚度、齿轮传动误差及啮合冲击力等内部激励参数,研究磨损程度对减速器振动特性的影响。结果表明:随着磨损程度的增大,齿轮在啮频及其倍频处的幅值逐渐增大,以输入啮频处增长幅值最为明显,且齿面磨损程度越大,振动幅值增值越大,研究结果可为三峡升船机后续的减速器运营维护提供参考。     

船用重载斜齿轮啮合过程接触有限元仿真分析

应用3-D建模软件UG和有限元分析软件ANSYS建立某大型船用减速器斜齿轮多齿啮合的三维有限元非线性接触分析模型。通过接触仿真分析轮齿的变形、综合应力、齿根弯曲应力和齿面接触应力等参数。仿真结果与赫兹理论计算结果相比，说明有限元接触法具有较高的计算精度以及处理复杂边界条件的特点，可为斜齿轮的设计提供可靠的分析手段。     

论齿间摩擦力对齿根弯曲疲劳强度的影响

研究齿间摩擦力对齿轮齿根弯曲疲劳强度所产生的影响。经过系统的分析及计算，推导归纳出包括轮齿间摩擦力影响的齿根弯曲强度一般验算公式以及简化验算公式。一系列数值计算表明：一般情况下轮齿间摩擦力产生的影响甚微因此，对于轮齿面闭式齿轮传动或不重要的硬齿面闭式齿轮传动可完全不讦轮齿间摩擦力对齿根弯曲疲劳强度的影响，但对于重要的硬齿面闭式齿轮传动应按照本文导出的简化验算公式校验齿根弯曲疲劳强度。