齿轮传动系统建模与典型界面传递特性研究

随着车辆齿轮传动系统向着高速、重载和大功率的方向发展，结构日趋复杂，运行工况多变，极易发生零部件损伤故障，影响系统运行可靠性。建立准确的齿轮传动系统模型，研究系统典型界面传递特性变化规律，是系统故障检测和定位的关键技术基础。本文综合考虑齿轮时变啮合刚度、啮合阻尼、齿侧间隙及轴承支承刚度等关键影响因素，建立定轴齿轮传动系统非线性动力学模型，结合振动特性试验测试，有效验证齿轮传动动力学建模的准确性；然后针对齿轮啮合界面和轴承界面，构建典型界面力模型，以振动信号传递的衰减系数量化表征传递特性，开展典型界面振动传递的仿真和试验研究，揭示振动信号在齿轮传动系统传递的本质规律，为车辆齿轮传动系统故障检测中传感器测点布置提供有力的理论和技术支撑。     

行星齿轮传动系中啮合相位关系

以前对行星齿轮传动机构的分析主要集中在各种制造和装配误差对齿轮系的影响，很少考虑相位差的影响因素。文中通过行星齿轮系简化模型，结合行星齿轮传动系的结构特点，详细说明了行星齿轮中啮合相位差的关系特性，建立了能适应于行星齿轮系分析模型的参数描述，并分析了直齿轮和斜齿轮的行星齿轮传动系相位关系及啮合刚度影响系数的异同。     

2K—H行星齿轮减速器的动态特性分析

建立了行星架县浮的２Ｋ－Ｈ行星齿轮减速器 集中参数振动模型，用相对运动的动力学基本原理建立了系统的振动方程，采用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数法求解振动响应，分析了齿轮误差、行星架悬浮、初始啮合相位等对系统的动态特性的影响。     

汽车齿轮修形的研究

由于汽车齿轮存在制造和安装误差，以及轮齿的弹性变形、扭转变形、热变表等因素，使齿轮在啮合过程中产生冲击、振动和偏载。通过研究与分析指出，汽车齿轮的修形可以改善汽车齿轮的传动。探讨了齿轮修形量的确定方法。     

高速重载行星齿轮机构参数的选择

提出啮合刚度变化行星齿轮机构齿轮参数的设计方法。并通过综合啮合刚度论述了这种设计方法能有效地减小高速重载中振动与行星轮间载载荷分配不均。     

混合动力轿车传动系的扭转振动与噪声分析

针对某深度混合动力轿车的传动系振动与噪声问题,对传动系统进行了扭转振动分析和噪声测试,识别出了噪声源。在考虑啮合刚度的齿轮副等效轴系模型基础上,建立了复合行星轮系和整车传动系统的扭转振动力学模型。对传动系的固有频率和模态振型进行了研究,并与噪声测试结果进行了对比。结果表明,齿轮副啮合是该传动系的主要噪声源,而扭转振动是引起传动系噪声的重要原因。     

新齿廓正齿轮动载荷的分析

作者介绍一种新方法，使用立方样条，使齿轮轮齿齿廓的静动误差减至最小。在啮合循环下，传动误差减小降低轮齿动载荷，也闰小了齿轮的振动和噪音。基于上述事实，进行了渐开线轮齿和使用立方样条修形后的轮齿齿廓间的动力分析。     

齿轮副变刚度啮合引起的振动分析研究

本文对齿轮由于变刚度啮合所产生的振动问题采用摄动方法的进行分析，首次导出变刚度啮合齿轮副角动量守恒定理及相应的有阻尼和无阻尼两种情况下摄动方程，并用离散富氏变换数值计算获得轮节点处的刚度，位移，速度，加速度以及相应的频谱。     

平地机后桥齿轮的有限元仿真与失效分析

利用Pro/E软件构建了PY160平地机后桥齿轮的精确模型,并进行装配.将简化后的装配模型导入ANSYS软件中,建立起非线性接触分析的有限元模型.通过有限元分析,得出后桥输出齿轮齿根最大弯曲应力、轮齿最大接触应力和轮齿在多个啮合位置的应力分布云图,在此基础上对齿轮失效原因进行分析,结果可为齿轮的寿命预估提供参考.     

差速器锥齿轮的接触分析

建立精确的差速器齿轮模型,根据齿轮啮合原理和赫兹公式,计算出单对轮齿啮合时可能出现最大应力的位置。运用有限元法,计算齿面的接触应力,通过与传统计算结果比较,表明了有限元法在差速器齿轮设计中适用性。     

进口汽车变速器齿轮渗碳层研究

对进口汽车变速器齿轮渗碳层的研究成果,自1979年以来已应用于我厂生产实践中,有必要对10年经验加以总结。日本载货汽车在我国使用,由于地形复杂、路面很差而使齿轮的工作条件相当恶劣,导致齿轮损坏的原因可基本上分为齿面啮合恶化和轮齿折断两类,如表1。其中点蚀现象是由于齿面有裂纹,并与齿面的硬度有关;一般说:齿面越硬,越不易产生点蚀。齿面剥落通常发生在硬化层和轮齿心部     

变速器齿轮接触疲劳强度分析

基于ANSYS对变速器各档啮合齿轮进行瞬态动力学分析,再结合齿轮接触理论和疲劳损伤累积理论,求得各档齿轮的接触应力大小和疲劳寿命曲线。从所求结果看出,二档和三挡齿轮啮合时接触应力不大,小于齿轮的许用接触应力,且疲劳寿命较高,满足设计要求;一档和四挡齿轮啮合时的接触应力大于了齿轮的许用接触应力,且疲劳寿命较低,不能满足设计要求。基于以上原因,利用齿向和齿廓相结合的轮齿修形方法,对一档和四挡齿轮进行了轮齿修形,从最终求得结果来看,两组啮合齿轮的接触应力均大幅度降低,同时疲劳寿命得到了提高,轮齿修形达到了很好的效果。     

准双曲面齿轮非线性振动分析

本文建立一个准双曲面齿轮单自由度非线性振动方程，方程中考虑了时变啮合刚度，传动误差和间隙，用打靶法和参数化法得到了周期解。     

重型汽车后桥齿轮台架试验失效分析及改进

通过金相检验和扫描电镜等检测手段对失效齿轮进行了分析。结果表明：失效齿轮的设计、加工与装配方面存在问题，齿轮啮合面积偏小，并且存在较严重的偏载，导致失效齿轮的小端局部受力过大，这是造成轮齿断裂的主要原因；同时，失效齿轮材料的脆性加速了轮齿的断裂。     

两级可变排量齿轮机油泵振动特性分析及结构优化

介绍了某款两级可变排量齿轮机油泵的结构和工作原理;通过采用Abaqus软件模态分析对变量泵体进行振动特性研究,认为齿轮啮合处的振动幅度较大;对原变量泵模型进行了结构优化,并再次进行了模态分析,结果表明齿轮啮合处的振动幅度得到减弱;分别对原变量泵和结构优化的变量泵进行了振动试验,验证了计算的准确性。     

复杂行星传动系统强迫扭转振动特性分析

为分析多级复杂行星传动系统在常用工作转速范围内的振动特性,采用集中参数法建立了由多级行星排构成的复杂行星传动系统的强迫扭转振动集中参数模型,利用Lagrange方程建立系统微分方程并求解,分析了系统的固有频率以及复合行星排的振型。对行星变速器中各行星排在发动机各转速激励下的频域响应进行了研究,最后对复合行星排在共振转速下的时域响应和复合行星排各啮合轮齿间的啮合力波动量进行了分析。结果表明,系统运行转速范围内,复合行星排将表现出较大的振动,其外圈行星轮啮合力大于内圈行星轮啮合力。     

乘用车加速工况动力传动系扭振分析与改进

采用简化的活塞曲柄连杆机构,以实测时变缸压为激励,同时考虑了曲柄连杆机构时变转动惯量、离合器非线性刚度、齿轮侧隙和齿轮啮合时变刚度等因素,建立了乘用车动力传动系3挡集中参数扭振模型,计算分析了传动系固有振动特性。进行3挡全油门加速工况下的试验和仿真,对比其飞轮、输入轴和输出轴的2阶主谐次扭振加速度信号,验证了模型的有效性。分析系统的扭振响应发现在2 500~2 700r/min之间系统发生共振现象,输入轴的最大扭振加速度值为1 650rad/s2。在模型中换用双质量飞轮后的试验和仿真都表明,在整个加速区间内避免了扭转共振现象,输入轴的最大扭振加速度值大幅度减小至313.6rad/s2。     

汽车变速器齿轮非标准顶隙设计探讨

传统的齿轮设计方法是按保证标准顶隙的原则进行齿轮的几何计算，这对于汽车变速器高速档变位齿轮，无疑降低了齿顶高度，导致重合度下降，从而影响了啮合时的运动平衡性，增大了轮齿负载，降低了齿轮的承载能力，增大了变速器噪声。本文针对传统设计方法的不足，提出了一种新的非标准顶隙设计方法。     

载荷比对齿轮间隙非线性系统动力学行为影响的研究

文中建立了圆柱直齿轮间隙非线性系统动力学模型,综合考虑了齿轮沿基圆切向综合误差、轴承和齿侧间隙及时变啮合刚度,采用单自由度间隙非线性时变模型,分析了在不同载荷下齿轮由周期运动向混沌运动的转变,说明了载荷比对齿轮间隙非线性系统动力学行为的影响。     

准双曲面齿轮传动的轮齿接触分析

本文推导了准双曲面齿轮传动的轮齿接触分析方法，包括齿面接触分析和边缘接触分析，代表了齿轮啮合的完整过程。该方法便于在计算机上实现，通过计算机数值仿真，可准确地显示不同参数，不同误差的齿轮啮合过程和性能，能有效地降低产品成本，提高产品质量。