机车牵引齿轮强度计算及齿向修形方法研究

根据GB 3480—1997标准采用Excel表格编制了齿轮强度计算程序,并分析了机车主动齿轮齿向修形的2种不同形式。     

弧齿准双曲面齿轮啮合接触冲击有限元仿真分析

针对有限元方法分析螺旋锥齿轮工作中的啮合接触冲击行为,以一对弧齿准双曲面齿轮为例,通过VB控制CATIA的二次开发实现弧齿准双曲面齿轮的虚拟加工,用NURBS曲面函数重构齿面获得可供有限元分析的弧齿准双曲面齿轮的几何模型;通过ABAQUS分析这对齿轮的啮合接触冲击行为.结果表明:在齿面接触区上的任一点的接触压强呈周期变...     

轨道交通牵引齿轮齿面接触分析及修形优化

为了研究主、从动齿轮皆采用圆锥滚子轴承两端支撑结构的齿轮齿面接触状态,本论文以某轨道交通齿轮传动系统为例,建立传动系统Romax仿真模型。通过齿面接触应力分析,发现在该结构下齿轮仅采用鼓形修形时齿面存在较严重偏载,齿面最大接触线载荷达到1 008.5 N/mm,采用增加齿向斜度修形优化方案后,仿真结果表明偏载现象明显改善,齿面接触居中,最大接触线载荷仅为582.74 N/mm,较优化前下降了42.2%,主动齿轮齿面接触强度提高到一般可靠度,弯曲安全系数达到高可靠度,满足设计要求。最后在试验台上加载测试,验证了采用优化方案的齿轮齿面接触均匀。     

机车牵引齿轮啮合故障分析与调整

通过对齿轮啮合故障的统计分析及现场处理,从齿轮检修组装过程出发,找到了故障原因,并提出相应的整改措施,取得了较好的效果。     

行星齿轮增速系统的啮合效率计算

研究2级2K-H行星轮系加1级平行轴渐开线圆柱齿轮所组成的增速传动系统的效率计算方法,推导出两轴线固定的平行轴渐开线圆柱齿轮外啮合传动效率方程和2K-H型行星轮系传动效率方程.先将3级增速齿轮变速器按基本轮系进行分解.然后对单级轮系单元进行分析,列出线性方程并求解,从而提出了针对这类机构的一种新的计算方法.     

HX_D1型机车驱动装置主动齿轮齿向修形的研究

详细介绍了影响HXD1型电力机车驱动装置主动齿轮齿向修形的主要因素及其理论计算公式,指出影响主动齿轮轮齿两侧不等边修形的主要因素是通过轴箱轴承作用在轴颈上的机车重量和牵引力对车轴弯曲变形的影响,并与进口主动齿轮齿向修形的实测值进行比较,得到了比较合理的主动齿轮齿向修形理论值。     

齿轮用8822H钢接触疲劳特性试验研究

对材料8822H钢进行了接触疲劳试验,通过失效判据判定材料失效寿命,从而得出试验点数据,再根据试验数据拟合出8822H钢接触疲劳P-S-N曲线。根据试验试样的失效形式,从疲劳剥落坑形貌及剥落坑深度2个方面对8822H材料的接触疲劳失效进行了分析,为齿轮的抗疲劳设计提供了依据。     

基于有限元法的渐开线斜齿轮接触强度分析

文章以高速动车组传动斜齿轮副为例,分析了斜齿轮在传动过程中的齿面应力分布,并用有限元分析软件Workbench计算了不同刚度系数下的齿轮接触应力。将有限元分析结果与解析法计算出来的结果进行对比分析,验证有限元计算方法的有效性和可靠性。所进行的研究工作对渐开线斜齿轮副设计具有重要的参考价值。     

减少重复啮合频率对齿轮传动影响的途径探讨

讨论了齿轮重复啮合频率对齿轮传动的影响 ,以及减少重复啮合频率对齿轮传动影响的途径     

分度圆裂纹齿轮副动态特性及故障诊断

将有限元软件ANSYS建立的齿轮有限元模型和多体动力学软件SIMPACK建立的齿轮副啮合模型进行联合仿真,轮齿有限元模型计算其单齿刚度,生成齿轮副啮合综合刚度,并导入齿轮副SIMPACK模型;齿轮副啮合模型不采用Gear-pair力元,通过移动Marker、函数表达式以及输入函数等实现啮合作用;最终利用广义共振、共振解调技术进行故障诊断。仿真结果表明,ANSYS计算的啮合综合刚度与SIMPACK结果相差2.65%;啮合振动模型计算结果与Gear-pair力元结果误差控制在10%以内。可通过故障特征频率定位故障、采用幅值衡量严重程度,最终达到故障诊断的目的。     

某主动齿轮优化设计及试验研究

文章针对某型号齿轮箱在上线运营过程中主动齿轮出现齿面剥离的问题,分析了出现齿面剥离失效的主要原因,并通过仿真计算及试验验证相结合的方法给予优化设计及试验验证。分析表明,造成主动齿轮失效的主要原因是轮齿在运转过程中的齿面接触不均,对角接触明显,造成齿轮局部线载荷大,接触应力高。通过计算分析,对主动齿轮的修形进行了优化设计,在原齿向修鼓的基础上增加了螺旋角修形。计算及试验结果表明,对主动齿轮增加螺旋角修形后,计算显示齿面偏载现象明显改善,齿面最大接触应力较优化前下降了22%,试验结果则验证了计算的正确性。     

大功率机车驱动小齿轮不同支撑方式对齿轮啮合的影响

采用ANSYS通用有限元分析软件，对大功率机车电机小齿轮在不同支撑方式下的齿面接触强度和齿根弯曲强度进行了分析，并根据齿轮不同支撑的啮合状态，分析了不同支撑方式对齿轮啮合可靠性的影响。分析表明，在载荷相同的情况下，不同的支撑方式对电机小齿轮的强度和可靠性影响很大。在各种支撑结构中，两端支撑结构最优，悬臂结构最差。     

机车辐板式直齿轮啮合刚度计算及传动优化

为减小机车齿轮传动质量,保证高速运行稳定性,根据分析力学方法和应变能原理给出一种辐板式直齿圆柱齿轮传动的啮合刚度计算方法.通过对不同辐板和轮缘厚度、辐板孔径和孔数齿轮啮合刚度的分析,找出辐板结构对啮合刚度的影响规律;同时在保证机车齿轮强度条件下,以辐板结构参数为设计变量,利用多目标遗传算法对大齿轮质量和啮合刚度波动因子...     

高速列车齿轮传动系统主动齿轮接触疲劳可靠性研究

根据应力、强度干涉理论,结合Monte Carlo模拟技术,建立了高速列车齿轮传动系统主动齿轮接触疲劳可靠度的计算模型。通过自编的计算机程序,对高速列车齿轮传动系统主动齿轮的接触疲劳可靠度和接触疲劳应力、强度的分布规律进行了计算分析。应用摄动理论,对影响高速列车齿轮传动系统主动齿轮接触疲劳可靠度的随机均值和标准差进行了参数的灵敏度分析。以上分析研究得出的结论可为高速列车齿轮传动系统主动齿轮的设计、制造、使用和维修提供参考依据。     

侧隙对齿轮啮合特性的影响研究

侧隙不可避免地存在于齿轮副当中,影响着齿轮副啮合特性,对此类问题的研究成为了科研人员关注的热点。文章结合实际项目,采用显式有限元法,定量研究侧隙对于齿轮啮合特性的影响,重点研究侧隙值对啮合力、冲击力及轮齿动应力的影响。结果表明:随着侧隙值的增大,啮合力呈减小态势,但减小的幅度有限,受影响小;轮齿间的冲击力和轮齿动应力呈增大趋势,且增大的幅度较大,受影响较大。     

基于有限长线接触的圆柱滚子接触应力分析

以圆柱滚子接触平面滚道为研究对象,利用有限长线接触算法计算了不同修形方式影响下的滚子接触应力。首先给出了4种圆柱滚子的修形公式,然后建立了有限长线接触应力分析模型,通过实例计算,对比分析了受载后圆柱滚子接触应力的分布情况。结果表明：有限长线接触应力分析模型能够很好应用于弹性接触问题的数值计算,特别是应用于滚子修形条件下的应力分析;给滚子施加一定的载荷后,直母线滚子在端部出现了严重的应力集中现象,极易引起轴承材料的疲劳破坏,其他修形方式均存在不同程度的应力分布缺陷;只有对数修形滚子在长度方向上应力均匀分布,没有出现应力集中点,充分利用了滚子的有效长度,是最有利于承载的修形滚子。     

机车车辆齿轮轴裂纹的传动系统振动特性分析

车辆服役过程中,某型机车车辆齿轮传动系统经常出现小齿轮轴裂纹等失效现象。为掌握齿轮轴裂纹状态下传动系统的振动特性,更加有效支撑系统的故障诊断,文章通过齿轮啮合、悬挂系统将齿轮传动系统集成到整车动力学模型中,建立包含齿轮传动系统的机车车辆动力学模型。该模型综合考虑齿侧间隙、时变啮合刚度、轨道几何不平顺及轮轨接触等非线性因素,并通过机车车辆线路实测数据验证所建模型的有效性,同时详细研究不同裂纹深度下的机车车辆齿轮传动系统振动特性。结果表明,机车车辆齿轮传动系统的振动特性受到轴裂纹的影响,其传动平稳性随着裂纹深度的增加会逐渐恶化。该研究结果可为后期的机车车辆齿轮传动系统故障诊断提供理论支撑,对机车车辆的运营维护具有实际指导意义。     

12CrNi3与15CrNi6钢碳齿轮的弯曲疲劳和接触疲劳强度

对牵引从动齿轮拟采用的两种渗碳钢１５ＣｒＮｉ６和１２ＣｒＮｉ３钢的模拟齿根弯曲疲劳和接触疲劳性能进行了试验，并与渗碳主动齿轮材料２０ＣｒＭｎＭｏ钢和感应淬火从动齿轮材料５０ＣｒＭｏ钢的性能相比较，试验结果表明，前者的弯曲疲劳和接触疲劳极限值和应力点的持久值都比后者高，可作为高速，重载机车牵引从动齿轮材料。     

高速铁路接触线气动力特性的风洞试验研究

对我国高速铁路接触线的2∶1比例尺模型进行风洞试验,测量接触线模型在不同紊流场中不同风速下受到的顺风向阻力、横风向升力和垂直方向扭矩,分析接触线模型的阻力系数、升力系数和扭矩系数随风攻角的变化规律,研究接触线模型的截面凹槽对其气动力特性的影响;运用邓哈托垂直振动理论,分析接触线模型的舞动稳定性.结果表明:在-45°和45°风攻角附近,由于风向与接触线模型截面凹槽的斜边接近垂直,使接触线模型受到的气动阻力明显升高;紊流场的增大会降低接触线的气动稳定性,二者呈非线性关系;在无覆冰情况下接触线模型受到的扭矩极小,接触线模型舞动主要是由横风向升力的变化引起;接触线舞动的临界风速与其自振圆频率和机械阻尼成正比.