考虑热变形的斜齿轮三维修形研究

建立斜齿轮齿面温度场有限元模型,分析齿面温度分布及热变形量。对实际的修形齿面进行承载接触分析,并利用遗传算法优化修形参数,然后考虑有限元计算的热变形量,确定新的修形方案。最后,通过齿轮性能试验验证修形效果良好。结果表明,修形方案很大程度上降低齿轮传动过程中产生的振动和噪音,修形后齿轮传动误差幅值降低了47.08%,而啮合线方向加速度幅值降低了70.35%。基于齿轮热弹变形的修形方法对提高齿轮系统的稳定性具有重要意义。     

大模数重载齿条中的缺陷应力场数值模拟

为了分析三峡升船机试通航期间发现的齿条缺陷对运行的影响,采用Ansys Workbench有限元分析软件建立了含有夹杂物及蚀坑的齿轮齿条接触三维有限元模型。通过解析解及非线性有限元计算,分析了不同缺陷对齿轮齿条运行的影响。结果表明,齿条内夹杂物及齿面蚀坑对齿条受力有不同影响。该方法对齿条内夹杂物含量控制、齿轮齿条运行维保提供了科学的理论依据。     

斜齿轮齿面接触型故障的仿真与诊断方法研究

从齿轮的单自由度振动模型出发,运用差分算法对模型进行求解,得到斜齿轮的振动加速度响应,将齿面接触型故障等效为在局部点突加一个冲击载荷,对齿轮齿面接触型故障进行了仿真,利用小波降噪和共振解调技术分别对仿真的染噪振动加速度信号进行处理,成功地提取了轮齿接触故障的信息。     

ISIGHT平台下基于KISSsoft的齿轮接触强度可靠性分析方法

齿轮作为传动装置中的核心部件,传动时齿面上的接触应力大小对机械产品的性能和寿命具有重要影响。本文以传动装置中的一对斜齿轮副为研究对象,采用KISSsoft软件进行齿轮接触应力的仿真分析,并通过Visual Basic语言调用KISSsoft软件建立齿轮的参数化模型,实现齿轮接触应力分析的参数化和自动化。在此基础上借助ISIGHT优化设计平台实现齿轮接触强度的可靠性分析和参数灵敏度分析。分析结果表明,本文所提方法具有非常好的工程适用性,能够充分考虑输入变量的随机不确定性,准确分析出在输入参数分散性存在下齿轮接触应力强度可靠性结果,并能给出各随机参数对接触应力的影响规律。本文的分析方法具有广泛适用性,可为其他类型的齿轮接触强度可靠性分析提供技术参考。     

斜齿轮齿面摩擦力对动力学的弯曲效应

文章利用能量最小原理计算斜齿轮时变接触线上的载荷分布,在考虑齿面摩擦的情况下计算轮齿接触点的变形,通过对比有无摩擦两种情况的计算结果后可知,齿面摩擦对齿轮弯曲特性的影响较为明显,节点处的变形突变较大势必将引起较大的刚度变化从而带来振动和噪音。在考虑齿面摩擦的情况下构建齿轮的动力学模型,给出了主、从动齿轮绕旋转中心的振动位移轨迹。     

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。     

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。     

船用斜齿轮时变接触线对齿面摩擦力及摩擦扭矩的影响研究

文章在计算斜齿轮时变接触线基础上,采用数值编程快速计算主动轮齿面摩擦力和齿面摩擦扭矩。通过分析齿面摩擦力和齿面摩擦扭矩的均方根以及波动率后可知,时变接触线的波动是影响齿面摩擦力以及齿面摩擦扭矩的主要因素。在文中选定的参数范围内,齿面摩擦力的波动和齿面摩擦扭矩的波动与时变接触线的波动变化规律基本一致,呈现出一种10°-20°和20°-30°的变化规律,为工程减振降噪提供了理论参考。     

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。     

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。     

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。     

基于ANSYS的沉箱吊孔应力接触分析

重力式码头或直立式护岸施工中,沉箱吊运安装是一种常见的施工工艺。通过ANSYS有限元软件建立吊孔及起重销三维模型,设置合理的接触对和边界条件,利用其接触分析功能对某直立式护岸工程的沉箱吊孔应力进行分析。得到了吊运过程中吊孔附近的应力分布规律,并提出了吊孔局部受压净面积的计算方法,可为其它类似工程提供参考。     

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。     

提高轴孔连接结构承载能力的设计方法

文章针对轴孔连接结构提出了一种改善轴孔接触特性来提高承载能力的方法。以工程中通用的螺栓连接结构为例,建立接触分析模型,应用Persson接触理论和优化分析方法,通过优化耳片孔接触面的曲面形状和曲面参数实现了降低轴孔接触区最大接触应力及改善其分布梯度的目的。针对优化后的耳片孔接触曲面设计结果,利用有限元素法建立了螺栓耳片连接结构模型,分析验算了接触应力。结果表明,优化分析的解析法和有限元素法的计算结果基本一致。连接结构优化设计后,接触区最大应力降低50%以上,应力分布梯度明显改善,提高了其承载能力。     

基于ANSYS的永磁电机转子接触有限元分析

本文介绍了ANSYS有限元软件在非线性接触问题的建模方法以及求解不收敛问题的常规的处理方法。以某立式永磁电机转子与磁钢的接触分析为例,建立了三维有限元模型,得出了永磁电机转子在离心力作用下的等效应力、合位移分布,找出了模型中的薄弱环节,为电机转子设计提供依据。     

基于有限元法不同螺旋槽橡胶艉轴承静态接触分析

针对不同螺旋槽结构形式的橡胶艉轴承,考虑橡胶材料非线性,应用有限元分析软件 ANSYS 进行静态接触仿真分析,并用经典 Hertz 接触应力理论计算结果加以验证,对比分析不同螺旋槽数和不同螺旋角度艉轴承在不同载荷和不同橡胶硬度等条件下的接触状况影响规律。结果表明,不同螺旋槽数在不同载荷条件下对艉轴承的最大接触应力和最大负 Y 向位移影响较大,对艉轴承最大接触渗透值的影响甚小;90°螺旋槽艉轴承在各不同载荷时的最大接触应力和最大正 Y 向位移均相对最小。     

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。     

多货罐化学品船液货罐体与支承结构的接触分析

介绍了有限元分析方法对接触问题进行求解的一般方法,应用大型有限元分析软件Marc进行多货罐化学品船液货罐体与支承结构的接触分析,研究了支撑结构的加强方式,为制定CCS《散装运输危险化学品船舶构造与设备规范》（2006）的补充检验要求,提供了依据。     

深海载人潜水器耐压球壳的接触有限元分析

深海载人潜水器在海洋资源勘察和深海科学研究如热液喷口研究、地球物理和地球化学等方面发挥越来越重要的作用.在载人潜水器的研制过程中,载人耐压球壳的安全性最受关注.基于对载人耐压球壳特点的分析,作者认为在出入舱口和三个观察窗部分严格来说是接触问题,应该采用接触有限元分析的方法而不是通过假定没有滑动采用传统的有限元分析.本文对接触问题的基本理论以及数值技术如搜索策略、最终的方程和算法等进行了介绍.然后采用有限元方法对一个深海载人耐压球壳的接触问题进行了分析.基于应力应变的分析结果,对摩擦系数对接触区应力分布的影响也进行了研究.分析发现在出入舱口和三个观察窗部分应力是协调的.通过对观察窗附近两种不同材料的变形协调分析也验证了观察窗设计的合理性.     

基于ANSYS的新型直流断路器触头应力仿真与接触电阻分析

为检验新型直流断路器接触电阻是否处于合理范围,应用有限元软件ANSYS对触头应力进行仿真。总结一些实体建模和网格划分技巧,结合接触电阻的经验估算和试验数据,验证在重点考虑接触电阻影响时触头设计的合理性。