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。     

论齿间摩擦力对齿根弯曲疲劳强度的影响

研究齿间摩擦力对齿轮齿根弯曲疲劳强度所产生的影响。经过系统的分析及计算，推导归纳出包括轮齿间摩擦力影响的齿根弯曲强度一般验算公式以及简化验算公式。一系列数值计算表明：一般情况下轮齿间摩擦力产生的影响甚微因此，对于轮齿面闭式齿轮传动或不重要的硬齿面闭式齿轮传动可完全不讦轮齿间摩擦力对齿根弯曲疲劳强度的影响，但对于重要的硬齿面闭式齿轮传动应按照本文导出的简化验算公式校验齿根弯曲疲劳强度。     

齿间摩擦对增速齿轮机构主动轮齿根弯曲疲劳强度之影响

该文分析了渐开线增速齿轮机构主动轮轮齿处于齿顶啮合位时的实际受载状况,并就主动轮轮齿齿根危险剖面上的弯曲应力作了深入的研究,进而推导出一组计及齿间滑动摩擦力影响的主动轮齿根弯曲疲劳强度计算公式。     

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。     

滑动摩擦及轴承间隙必导致齿轮机构的齿轮振动

不计齿间及轴颈与轴承间摩擦的经典渐开线齿轮理论认为，若输入扭矩保持恒定，则齿轮机构运行平稳，不会振动。本文的研究充分表明：尽管齿轮机构的输入扭矩保持不变，然而，由于滑动摩擦及轴承间隙的存在，齿轮必产生振动。本文指出，对于具备足够刚性的齿轮机构而言，降低齿间及轴颈与轴承间滑动摩擦系数并减小轴承间隙是抑制齿轮振动的有效措施。     

关于船用齿轮机构输入功率的补偿

船舶航行时船体中拱及中垂弯曲变形使沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减.这种中心距缩减会导致互相啮合的两齿轮间产生附加的径向压力,从而使齿轮机构处于双面啮合工作状态.本文分析及计算了齿轮机构在该双面啮合工作状态时齿间摩擦及轴承摩擦所消耗的功率,并提出能满足船用齿轮机构正常运行要求的输入功率补偿公式.     

齿间摩擦引起齿轮输出扭矩波动的实验验证

研究表明,齿间摩擦的存在会使渐开线齿轮机构输出扭矩产生一定的波动。本文着重以一种简单的实验测定方法对该理论进行验证。本文的实验测定结果表明,齿间摩擦对渐开线齿轮机构输出扭矩波动有着不可忽视的影响。     

船用齿轮齿根应力的分析研究

船用齿轮的重要发展动向,是采用精度较高的硬齿面齿轮。 本文通过某船用主推进齿轮的有限无应力分析和光弹性实验,对齿轮受载后所产生的齿根工作应力进行了分析。又通过对实物齿轮的金相组织分析,硬度及残余应力的测定,对轮齿的残余应力进行了初步探讨,并在此基础上对提高齿轮的弯曲强度提出了一些看法。     

汽力装置回汽制动工况下主减速齿轮装置轮齿应力模型

针对蒸汽动力船舶回汽制动工况下主减速齿轮装置运行可靠性问题,通过回汽制动过程主减速齿轮装置运行状态的分析,建立回汽制动工况下主减速齿轮装置轮齿应力模型,并基于Matlab-Simulink环境,建立主减速齿轮装置的轮齿齿根弯曲应力及齿面挤压应力的仿真模型。仿真结果表明,回汽制动工况下,高压侧齿轮不会出现可靠性问题,而低压齿轮轮齿的弯曲及挤压应力可能超出最大许用值,可能导致齿轮装置的损伤,影响船舶的安全运行,因此需对倒车汽轮机回汽时机进行限制。     

关于齿间及轴承间摩擦对低速齿轮机构轴承座振动之影响

传统的渐开线齿轮理论不计齿间及轴承间摩擦的影响。本文的研究充分表明，低速齿轮机构运行时齿间及轴承间摩擦会使齿轮轴颈对轴承座作用力的大小、方向以及作用位置产生周期性的变化。显然，这种周期性变化必然导致齿轮机构轴承座发生强迫振动。     

机械传动中齿轮副机械效率计算方法的研究

该文就非正确安装条件下渐开线直齿圆柱齿轮机构稳定运行时齿轮副机械效率与齿间滑动摩擦系数等有关参数间的关系展开了分析及研究,并推导出一组可直接确定齿轮副效率数值的计算方程组。由该方程组所显示的数学关系式可知,齿轮副效率不仅与齿间滑动摩擦系数有关,而且还受齿数及中心距增量系数等参数变化的影响。     

锚绞机齿轮啮合性能有限元分析

为了研究锚绞机传动齿轮的啮合性能,利用非线性有限元法对轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分配规律、轮齿在啮合过程中综合啮合刚度变化规律进行了分析.结果表明:轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分布是不均匀的,啮合刚度呈现周期性变化.同时说明有限元法可以准确的分析齿轮的啮合规律,为提高锚绞机齿轮的承载能力、寿命、动态性能提供了可靠的设计依据.     

可直接确定齿间摩擦对齿轮弯曲疲劳影响的摩擦因子图谱

对2000年第四期《起重运输机械》中题为“减速齿轮传动中主动轮齿根弯曲疲劳的计算”一文所导出的主动轮齿根弯曲疲劳强度计算方程组，进行一系列的展开计算后，通过计算机编程绘制出摩擦因子图谱。利用该图谱，不必进行繁琐的公式计算便可直接查出齿间摩擦对主动轮齿根弯曲疲劳强度的影响。     

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。     

船舶在波浪中航行时沿船体纵向布置齿轮机构的机械效率

船舶在波浪中航行时船体的总弯曲变形会使沿船体纵向布置齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减。在一定条件下,这种中心距缩减会导致互相啮合的两齿轮间产生附加的径向压力,从而使齿轮机构处于双面啮合工作状态。本文分析及计算了齿轮机构在该双面啮合工作状态时由齿间摩擦及轴承摩擦所消耗的功率,并以此为依据推导出船舶在波浪中航行时沿船体纵向布置齿轮机构机械效率的计算公式。     

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。     

船用斜齿轮齿面瞬时闪温的数值计算

本文综合应用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法和松驰法，考虑齿轮轮齿弯曲变形和润滑油挤压效应，通过联立求解Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，弹性变形方程，油膜厚度方程，润滑油粘度和密度方程，能量方程和热界面温度方程，获得了斜齿轮齿面闪温的高精度收敛解，并给出一对斜齿轮齿面瞬时闪温计算实例。     

渐开线齿轮机构输出扭矩波动率的研究

建立在“无齿间滑动摩擦”理论基础上的渐开线齿轮传统理论认为,只要主动轮的输入扭矩保持恒定,从动轮的输出扭矩必维持不变。然而,该文研究表明,由于齿间滑动摩擦的存在,即使输入扭矩保持恒定不变,输出扭矩仍会发生波动,且波动率随齿间滑动摩擦系数增加而增大。减小齿间滑动摩擦系数是使输出扭矩保持平稳的一个有效措施。     

沿船体纵向布置齿轮副齿间侧隙的深化研究

论文从大型船舶在大海中航行时由于受到多种因素影响而发生中垂及中拱弯曲变形的角度对在这种状况下的船体以及沿船体纵向布置机构的变形进行分析计算并进一步进行机构设计的优化.通过对沿船体纵向布置齿轮机构的分析和研究,提出齿侧间隙的设计公式和轮齿磨损量计算式.     

船用斜齿轮三维动力接触仿真研究

船用斜齿轮传动系统的负载复杂,经常受到瞬时冲击,尤其是离合器接合时轮齿之间冲击更为剧烈,易造成轮齿折断.本文分析了船用气胎离合器接合、稳定运转过程中齿轮受到的冲击力矩变化情况,推导出了冲击力矩与时间、转速等参数间的数学表达式;借助ANSYS软件进行了有限元计算,综合比较了不同接合转速、不同接合时间的多工况下斜齿轮各部位的应力、接触压力状况.研究结果表明船用斜齿轮的冲击受转速的影响极大,但受时间的影响较小,在接合过程中齿轮所受的最大冲击力还是在许用值范围内,因此,可以适当缩短离合器结合时间以提高船舶机动性能.