考虑齿面摩擦非线性影响的直齿轮齿根动应力分析

渐开线齿廓齿轮的轮齿在啮合过程中存在很多非线性边界条件,特别是齿面间的摩擦对齿根应力的影响更是非常显著,另外若考虑到边界条件参数的典型动态激励,齿轮的轮齿齿根应力分布情况相较静态分析结果会有很大的不同。本文基于一对平行轴齿轮副模型,通过建立有限元齿轮接触模型对其啮合过程进行模拟分析,并在考虑齿面摩擦系数为边界条件激励的情况下,对齿轮齿根动应力进行计算和讨论,从而总结出齿轮啮合过程中轮齿齿根动应力变化的一般规律。     

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。     

舰船增速齿轮传动大齿轮齿根危险剖面上弯曲疲劳应力计算研究

以舰船增速齿轮传动大齿轮（简称大齿轮）处于齿顶啮合时的轮齿为研究对象,本文系统地研究了包括齿间滑动摩擦力在内的实际外载荷作用下轮齿危险剖面上的弯曲疲劳应力,并推导出计及齿间摩擦力影响的大齿轮齿根弯曲疲劳强度计算公式．     

舰船增速齿轮传动大齿轮齿根危险剖面上弯曲疲功应力计算研究

以舰船增速齿轮传动大齿轮处于齿顶啮合时的轮齿为研究对象,本系统地研究了包括齿间滑动摩擦力在内的实际外载荷作用下轮齿危险剖面的弯曲疲劳应力,并推导出计及齿间摩摩擦力影响的大齿轮齿根弯曲疲劳强度计算公式。     

船用齿轮箱系统动态性能与其分析方法研究

随着齿轮箱结构的不断大型化,齿轮箱结构在工作过程中会出现显著的结构振动,传统的静力学设计手段已无法满足齿轮箱结构的精确设计。为此,本文以某船用齿轮箱为研究对象,建立了齿轮啮合动力学模型,以有限元法为基础计算得出了齿轮啮合碰撞载荷与轴承冲击载荷。随后将计算得出的冲击载荷作为边界条件对齿轮啮合动力学模型进行数值计算,获得齿轮啮合动力学特性,可为工程设计提供参考。     

基于Ansys人字齿弯曲强度分析计算方法

人字齿轮具有承载能力高、传动平稳等特点而被广泛应用于船舶重载齿轮箱中。如何准确计算人字齿轮的强度一直是困扰业界的难点之一。本文提出了一种基于有限元法,模拟齿面载荷分布的计算方法,该法通过事先确定齿轮的啮合位置,接触线和啮合节点的坐标,计算齿面啮合节点的柔度系数,将齿轮的动态啮合接触过程转换为多次线性规划问题的求解。此法不仅节省了计算时间,且对于处理大尺寸具有对称性的人字齿轮尤显优势。     

船用齿轮齿根弯曲疲劳强度计算

船舶在波浪中航行时船体会发生中拱及中垂弯曲变形。船体变形会导致沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减。这种中心距的缩减会使齿轮机构处于双面啮合状态,从而在互相啮合的两齿轮间产生附加径向压力。本文分析了包括这种附加径向力在内的实际外载荷作用下轮齿危险剖面上的弯曲疲劳应力,并提出一组船用齿轮齿根弯曲疲劳强度计算公式。     

自升式平台齿轮齿条失效判别方法

齿轮齿条的强度是关系整个平台安全性能的一个重要因素,对其进行强度校核非常必要,而对齿轮齿条进行强度分析的关键问题就是确定施加在齿轮齿条上的载荷。通过建立平台整体有限元模型,分析平台爬升齿轮齿条所受载荷,将上述载荷施加在有缺陷的齿轮齿条模型上,计算出齿轮齿条的极限磨蚀或腐蚀量,并将此极限磨蚀或腐蚀量作为判断目标平台齿轮齿条失效的标准。     

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。     

功率分流行星齿轮传动系统动态特性

综合考虑系统时变啮合刚度、综合啮合误差、啮合阻尼系数及轴承支承刚度等因素,建立功率分流行星齿轮传动系统动力学模型,应用数值方法对系统动力学微分方程组进行求解。并应用时域响应、相平面图、庞加莱映射图以及分岔图等分析方法,对系统进行动态特性分析。研究行星传动系统在参数变化时的系统动态特性,得到传动系统混沌运动的规律。     

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。     

全回转舵桨齿轮系的齿面接触应力分析

运用UG自行开发的格里森螺旋伞齿轮模块,输入齿轮的几何参数,建立螺旋伞齿轮的三维模型并进行虚拟装配,然后导入Ansys Workbench软件中进行轮齿的接触应力分析,最后得到了齿面的等效接触应力分布以及在一个啮合周期内,齿面的最大等效接触应力及其变化规律。     

基于相位调谐理论的高速行星齿轮箱振动抑制改进设计

针对某NGW型高速行星齿轮箱振动偏大的问题,通过对其振动频率进行测试分析,认为其啮合频率及倍频是振动偏大的主要因素,进而根据相位调谐理论对齿轮基本参数进行重新调整。对比调整前后齿轮箱的振动数据发现,调整后该型齿轮箱的振动加速度大幅降低,其振动偏大的问题得以有效解决。     

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。     

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。     

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.     

舰船用两级行星传动系统的固有频率啮合刚度敏感度分析

国内外的学者只对单级行星齿轮传动系统的固有频率参数敏感度进行了研究,而两级人字齿行星传动系统的固有频率参数敏感度研究还未见报导。文中针对大型舰船机械装置中常用的两级人字齿行星齿轮系统,进行了固有频率的参数敏感度分析,主要研究了各啮合刚度的变化对系统固有频率的影响。首先,利用两级人字齿行星传动的振动模态特性,对敏感度的计算公式进行了简化,并建立了敏感度与模态应变能的关系,通过应变能的变化就可以确定各振动模态中固有频率的参数敏感度,从而为减小振动和结构优化设计提供重要的参考。     

船用大功率两级人字齿行星传动系统的振动特性研究

单级行星传动的动态特性已有很多学者研究,但特大型机械装置(如舰船)中应用的两级人字齿行星传动的动态特性研究还未见报导。为此文章在两级人字齿行星齿轮系统的弯扭耦合动力学方程的基础上,对此行星齿轮系统进行了自由振动的动态特性分析,揭示出两级人字齿行星传动的三种振动模式:星形轮系振动模式、行星轮系振动模式和耦合振动模式,并对三种振动模式进行了特征值问题和模态问题的研究,得到了系统固有频率和振型之间的相互关系,为进一步的动态特性分析奠定了理论基础。