采煤机传动齿轮接触分析及优化设计

通过有限元方法分析齿轮产生裂纹和断裂及销轨磨损的原因,并分别研究了直弧形和弧形优化后的齿轮齿型面的优化效果.分析了这两种优化方案在高速重载情况下轮齿的接触情况及不同型面的接触区域在轮齿啮合过程中的变化规律.计算结果显示,各位置中轮齿上的最大应力均位于轮齿的边缘处,在较大的接触应力作用下,轮齿边缘会产生裂纹并不断扩大,最终导致轮齿的断裂.对齿轮边缘进行圆弧倒角,可以改变最大应力的位置,并且最大Mises应力可降低20％以上,从而解决齿轮的轮齿断裂问题.     

相邻双基坑同步开挖相互影响

以福州君临盛世茶亭基坑和世茂国际中心基坑为研究对象,建立相邻基坑开挖的二维模型,土体应力应变本构关系采用HS本构模型模拟,详细研究相邻双基坑同步开挖情况下的土体位移、支护结构位移和内力响应。考虑不同间距对相邻基坑开挖性状的影响,得到相邻基坑开挖的影响范围。研究表明,相邻基坑开挖对远端围护结构和坑底隆起影响很小,基坑间距对围护结构变形影响大于基底隆起。     

吊杆断裂对钢桁架拱桥结构静力影响分析

以某城市中承式钢桁架拱桥为例,运用Midas/Civil软件建立桥梁仿真模型,针对不同吊杆断裂情形下钢桁架拱桥进行静力数值分析,得出以下结论:(1)在吊杆断裂情形下拱肋结构的内力及应力仅靠近断裂区域受到较大影响;(2)吊杆断裂能明显影响主梁结构的跨中挠度,但对拱肋跨中挠度影响不明显;(3)吊杆断裂能够引起主梁弯矩及应力与相邻两根吊杆应力产生明显影响,故桥梁运营期更换吊索时应对全部吊杆增设临时吊索,并且需注意相邻两根吊杆的应力情况。     

渐开线齿轮轮齿滑动率分析

渐开线是由发生线沿着基圆纯滚动而形成的,渐开线齿轮在啮合过程中,轮齿间存在相对滑动,滑动速度在节线附近最小,并沿着节线分别向齿根和齿顶方向逐渐变大.轮齿间的相对滑动速度有利于油膜的形成,可以防止出现点蚀等失效现象,进而影响到轮齿的接触疲劳强度,但相对滑动又带来了摩擦磨损,是齿轮失效的主要形式之一.针对轮齿之间的相对滑动,分析标准直齿圆柱齿轮轮齿间的滑动速度,并得到数值计算公式,同时根据滑动速度的方向解释了轮齿啮合中摩擦力的方向,并用Matlab进行了仿真,为齿轮设计提供一定的参考.     

传力杆对水泥混凝土路面的影响

针对水泥混凝土路面常见的破坏形式,在路面接缝处设置长度为0. 41m的传力杆,通过模拟水泥混凝土路面设置传力杆与不设置传力杆,研究路面受荷板与相邻不受荷板在受力与竖向位移上的区别。结果表明:在标准轴载作用下,设置传力杆能够减小约受荷载板14%的竖向位移、10%的层底最大压应力,能够减小荷载作用的影响范围的大小;未受荷板能够有效地接收到相邻受荷板传递的力,而引起自身竖向位移以及应力变化;设置传力杆后,随着荷载的增大,相邻未受荷板的压应力、竖向位移均随着荷载的增加呈线性增加,可见传力杆对水泥混凝土路面板分散受力有积极作用。     

具有缺陷的大功率风电斜齿轮非线性特性分析

针对大功率风电增速斜齿轮系统建立了一个包含齿轮侧隙非线性、制造误差、齿轮偏心和时变啮合刚度的八自由度耦合动力学模型,根据单个斜齿轮具有一个缺陷轮齿时啮合刚度的变化规律,对缺陷轮齿刚度减小到不同程度下系统动态特性进行了研究,利用Runge-Kutta法对大小齿轮分别存在不同程度轮齿缺陷时的系统进行了求解,通过对系统传动误差的分岔图、相图、Poincaré相图及频谱的分析比较,表明缺陷轮齿将使系统非线性振动加强,而且高速小齿轮的轮齿缺陷对系统动态特性的影响更加严重.     

渐开线齿轮Kβ的新计算方法

针对齿轮强度国家标准中关于齿轮轮齿载荷分布系数Kβ计算方法的一些不妥之处,提出了新的改进算法.新算法舍弃了国标中轮齿载荷分布沿齿向成线性的假设条件,依据轮齿的载荷-变形协调关系,把影响载荷分布系数Kβ的各类误差归结为影响轮齿齿向的初始载荷分布,考虑了轴承的变形、齿轮的制造、安装误差、齿轮轴向力及其齿轮跑合量对Kβ的影响,最终确定在动态条件下轮齿啮合线上的稳定载荷分布,再由KHβ＝Wmax/Wm算得轮齿的载荷分布系数.实例表明本计算方法比齿轮强度国家标准推荐的计算方法更有效、实用.     

机车牵引齿轮静动态分析及在东风4D客运机车中的应用

以东风4D客运机车牵引从动齿轮为例,依据齿轮加工刀具参数及其它有关参数,基于齿轮啮合原理自编软件,自动绘制了机车牵引齿轮的齿形,用I-DEAS软件对该齿轮进行了静动态分析,不仅获得了各种工况下齿轮受力时轮齿部分的应力及变形,也获得了时变外载作用下的动力响应,为设计提供了有价值的计算结果.     

巧调圆锥齿轮啮合齿隙

在公共汽车保养作业中,经常要调整圆锥齿轮啮合齿隙,以达到车辆的技术要求.轮齿的润滑靠齿隙来保证,如果啮合齿隙过小,不能在齿面之间形成一定厚度的油膜,轮齿工作面的润滑和冷却不够,将产生噪声和发热,并加速齿面磨损和擦伤,甚至导致卡死或轮齿折断.     

渐开线齿轮Kβ的新计算方法

针对齿轮强度国家标准中关于齿轮轮齿载荷分布系数Kβ计算方法的一些不妥之处，提出了新的改进算法，新算法舍弃了国标中轮齿载荷分布沿齿向成线性的假设条件，依据轮齿的载荷-变形协调关系，把影响载荷分布系数Kβ的各类误差归结为影响轮齿齿向的初始载荷分布，考虑了轴承的变形、齿轮的制造、安装误差、齿轮轴向力及其齿轮跑合量对Kβ的影响，最终确定在动态条件下轮齿啮合线上的稳定载荷分布，再由KHβ=Wmax／Wm算得轮齿的载荷分布系数，实例表明本计算方法比齿轮强度国家标准推荐的计算方法更有效、实用。     

Computer modeling and validations of steel gear heat treatment processes using commercial software DANTE

The heat treatment process of a gear made of AISI 9310 carburized steel is modeled using the commercial heat treatment simulation software DANTE. Both carburization and quenching processes affect the residual stress distribution and distortion of heat-treated parts, which are important to service quality and fatigue life. DANTE/VCARB is used to design the boost/diffuse schedule of a vacuum carburization process. Oil quenching is modeled following the vacuum carburization process. Thermal gradient and phase transformation are two main sources of distortion and residual stresses in quenched parts. The relation of the carbon distribution, thermal gradient, and phase transformations during quenching is studied through the gear modeling example. Because of geometry, the residual stress distribution after quenching is non-uniform along the gear surface. In general, the root fillet has higher residual compression than either the root or tooth face locations after traditional oil quenching of carburized gears. The predicted residual stresses from the oil quenching model are imported into a single tooth fatigue bending model. The gear stresses under bending load indicate the possible cracking locations during the bending fatigue test. The importance of heat treatment residual stresses during gear design is pointed out, and it is commonly ignored in the gear design and manufacturing industry.     

双圆弧齿轮的修端工艺方法

在M3150E滚齿机上对双圆弧齿轮进行齿轮轮齿修端试验,以期解决该种类齿轮在生产实践中发生齿端断齿和传动噪声,振动过大等问题.根据圆弧齿轮强度计算,确定JB2940-81型双圆弧齿轮的修端参数;然后在国内常见的M3150E精密滚齿机上设计出齿轮修端的加工工艺方法,并在“封闭功率流”齿轮试验台上进行齿轮轮齿齿根强度试验,结果表明该工艺方法简单有效,对提高双圆弧齿轮的强度,降低齿轮传动噪声有实用价值,并可进一步推广为渐开线齿轮修端,提高其传动强度.     

根面龋的危险因素Logistic回归分析

目的分析引起根面龋的危险因素。方法采用分层随机抽样方法,对唐山市600名40岁以上中老年人进行口腔健康检查,数据应用SAS 8.0软件进行Logistic多因素回归分析。结果Logistic多因素回归分析表明年龄、口腔牙石指数、义齿修复和牙龈退缩4个因素是中老年人根面龋的相关危险因素,竖式刷牙、使用含氟牙膏是根龋的保护性因素。结论年龄、口腔牙石指数、义齿修复和牙龈退缩是根面龋的相关危险因素。     

风力发电用齿轮箱齿根应力测试系统的开发

针对风电齿轮箱研制中检验修形效果的难点,提出了齿根应力测试技术,可同时测出齿根处,齿向载荷分布系数和载荷不均匀系数.论述了风机齿轮箱应力测试系统的原理及其主要组成部分,给出了典型的应力分布和均载测试结果;重点分析了测试系统中关键的程控放大模块和I2C总线通信.运行实践表明,该应力测试系统能够对齿轮箱的啮合状态进行定量分析,测试结果对齿轮修形及结构设计等有重要的参考价值.     

非对称齿轮齿根过渡曲线与齿根应力

编写计算机软件，生成非对称齿轮齿根过渡曲线，指出齿形非工作侧产生根切的原因，根据齿根过渡曲线，给出非对称齿轮齿根应力计算公式以便校核齿轮强度。     

不同牙体高度箍结构前牙桩冠的三维有限元分析

目的 探讨桩冠修复中不同余留牙体高度及箍结构形式的应力分布特点和箍效应的生物力学机制.方法 模拟临床建立箍包绕不同牙体高度的上颌中切牙烤瓷核桩冠三维有限元模型,通过静态加载分析牙本质受力情况.结果 牙本质应力分布呈现出从颈部向根尖部逐渐增高的趋势.牙体预备形成箍结构修复后能减小牙根各部位应力值,减小程度依包绕部位和高度而变,箍结构包绕1 mm牙体高度能明显降低牙体颈部应力值,包绕2 mm牙体时应力降低反而不明显.结论 冠边缘包绕1 mm牙体可产生明显的箍效应,而包绕2 mm牙体修复时应根据牙体情况而定.     

大型船用斜齿轮参数化建模及其接触有限元分析

阐述了利用ANSYS参数化设计语言进行大型船用斜齿轮参数化建模及映射分网的方法和具体的实现过程.通过循环加载预定义的主从齿轮转角表数组的方法进行啮合周期内斜齿轮的接触非线性求解计算,表明在大型船用斜齿轮啮合过程中,最大接触应力和齿根最大弯曲应力同时存在突变,但前者没有后者突变明显.啮入时,接触应力和弯曲应力最大;啮合过程中,各数值的变化相对稳定.     

丁字焊缝残余应力分布及振动消除应力的研究

本文采用 X 射线衍射法测定了丁字焊缝试板中的残余应力.根据大量的试验数据,找到了沿焊缝方向和垂直焊缝方向上,几个典型截面上的纵向和横向残余应力分布的一般规律;将丁字焊缝试板进行振动时效处理,再在原测点位置测定其残余应力的变化.试验结果发现,丁字焊缝试板上各测点的残余应力有所下降,其原始残余应力愈人,则下降率愈大,且应力分布趋于均匀化.     

长短齿磨前滚刀研究

研制了制造高速重载齿轮的长短齿磨前滚刀，使用该滚刀可使切削更加平稳，降低切削力约３０％，滚切效率和刀具使用寿命均比同类普通滚刀提高一倍左右。并降低了齿根处表面粗糙度，提高了轮齿抗弯曲疲劳强度和抗冲击动载的能力。