准高速电力机车牵引齿轮优化设计

在对国内外机车牵引齿轮现状进行深入调查的基础上，提出了从优选材料及热处理工艺、进行齿形和参数优化设计、合理选择制造精度与工艺，优选润滑剂与润滑密度方式，改善动力学性能等五个方面提高我国准高速电力机车牵引齿轮动承载寿命的具体措施，其中在齿形和参数优化方面，设计了优选 角并能使齿根危险断面齿厚尽可能大，而应主 磨前滚刀，优选出能使啮合过程中最大闪温值为最小的变位系数，并在此了考虑机车启动、持续与高速运     

高速动车组弧齿锥齿轮齿面疲劳点蚀失效分析

为解决高速动车组弧齿锥齿轮齿面疲劳点蚀故障,统计了点蚀故障发生的位置,并对点蚀断口进行了宏观、微观分析.在此基础上,基于动车组实际运行工况编制齿轮载荷谱,按ISO 10300-2-2001标准分析了齿面接触应力,利用试验台进行多工况加载试验,获得了接触面积的变化规律和趋势;确定了等效载荷扭矩下,接触区域当量圆柱齿轮与齿宽中点法线当量圆柱齿轮的赫兹接触线长度和分度圆直径,并分析了齿面接触应力与接触面积间变化规律.研究结果表明:在变载荷运行工况下,从动齿轮锥齿小端凹面为常接触区域;在等效扭矩载荷下,实际接触区域偏离齿宽中心线,当量接触线长度和分度圆直径小于理论计算值时,实际接触应力（972.23 MPa）大于理论接触应力（777.26 MPa）,将等效扭矩载荷下齿轮凹面接触区域调整到齿宽的中部是解决齿轮点蚀故障的有效措施.      

无侧隙双滚子包络环面蜗杆真实啮合齿面的理论研究

为获得无侧隙双滚子包络环面蜗杆三维真实啮合齿面,基于空间啮合原理建立了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的数学模型,推导了蜗杆传动的齿面接触螺旋线方程.该方程与Pro/E软件结合,获得无侧隙双滚子包络环面蜗杆的真实啮合齿面.在此基础上将利用Matlab软件计算得到的蜗杆接触线与Pro/E软件拟合得到的蜗杆齿面对比分析.结果表明:蜗杆齿面拟合精度由蜗杆齿面接触螺旋线条数决定,当螺旋线为9条时,所获得的齿面反映了蜗杆的真实啮合齿面,拟合精度达到0.001 00 mm.     

基于最小有向距离算法的刀具轨迹计算

本文针对复杂曲面加工中存在的刀具轨迹计算和干涉判断复杂的问题,将最小有向距离算法应用于复杂曲面的加工中。通过对曲面加工原理分析,将求刀触点的问题转化为数学规划问题。实验证明该方法有对曲面适应范围广,计算量小、计算速度快等特点,适用于复杂曲面的加工。     

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.     

渐开线直齿轮动态接触仿真分析

提出了利用ANSYS软件分析齿轮动态接触有限元仿真的实现方法,介绍了求解参数的确定以及算法的选择,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力的变化情况和分布规律。     

薄壁叶片加工误差分析与预测

薄壁叶片在数控加工中容易变形,影响加工精度,提出了采用柔性变形迭代方法计算叶片铣削过程中的变形量．首先利用正交切削仿真试验确定球头铣刀的铣削力模型,并给出叶片数控加工刀触点计算方法,再将切削力加载到叶片的有限元网格节点上,采用柔性变形迭代方法计算出薄壁叶片的变形量．结果表明,所提出的方法能有效地预测薄壁零件的变形,为叶片加工误差补偿提供了依据．     

新型滚刀的研制

针对东风4机车上的从动齿轮,设计制造了长短齿整体粗切滚刀,提高了刀具的耐用度和齿轮精度。同时,基于滚削运动学,导出了适合于定量计算的滚削加工过程切削层参数的数学模型,并设计了性能较为完善的滚齿切削力测试系统,给出了综合描述滚削运动的方法。运用这种方法,对滚削中齿槽各断面廓形的创成过程,待切除余量的基本形体,刀齿切削刃上各工作点的切削厚度变化规律,以及切削力(力矩)变化规律等滚削运动特性参数进行了定量分析。     

高速牵引齿轮磨前滚刀齿形设计的一种方法

根据高速牵引齿轮对齿轮滚刀的特殊要求，提出了设计磨前滚刀齿形的新方法，并用此法设计了高速机车牵引齿轮的磨前滚刀。     

摆线针轮行星传动的计算机辅助设计

本文概述了所完成的摆线针轮行星传动的计算机辅助设计理论,内容包括:按已知条件选择机型;按专家经验选择齿形;参数优化与齿形优化;主要零件的几何尺寸计算,准确受力分析、强度验算和应力场有限元分析;计算机绘图;摆线轮齿形测量尺寸的计算,在此基础上已设计出一整套新系列的摆线针轮行星减速机.样机试验证明,新系列产品的承载能力显著高于我国 JB2982-81标准中的同尺寸产品,而且传动效率高,满载温升低.     

新型定义下圆柱球头铣刀的虚拟制造模型研究

针对回转刀具传统刃口设计在二轴联动数控加工中遇到的问题，提出了解决这一问题的新型刃口设计原理，推导了相应的设计和虚拟制造的主干通用模型，并结合圆柱球头铣刀给出了应用实例.     

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.     

渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程接触应力有限元分析

以某齿轮传动为例,将齿轮啮合原理和接触力学的概念相结合,用有限元法对渐开线直齿圆柱齿轮啮合过程接触应力进行较为全面的分析,并比较用赫兹公式计算的结果和有限元分析的结果,指出了齿轮国家标准接触应力计算说明的不准确性,为渐开齿轮传动的设计和研究提供指导．     

基于多重网格技术的船用齿轮弹流润滑特性研究

以船舶齿轮为对象,研究了其接触与润滑特性问题.应用MATLAB软件采用数值计算方法计算与分析了一个啮合周期中啮合线上的综合曲率半径、载荷与Hertz接触应力的变化情况.采用多重网格算法计算了啮入点、节点与啮出点的稳态线接触弹流动力润滑参数,得出了压力与膜厚的分布情况及变化趋势.研究结果表明：在整个啮合过程中,齿副由双齿啮合区突变到单齿啮合区时瞬间接触压力最大,齿副在啮入区开始与啮出区结束处的油膜压力相对较小;齿轮啮合线上,在齿副啮出口处润滑油膜都存在明显的第二压力峰值.     

交错轴齿轮的接触强度分析

建立了互相啮合的渐开螺旋面齿轮副的曲面方程和啮合线的曲线方程，以多种数学软件和CAD软件作为辅助工具，应用三维弹性非赫兹滚动接触理论分析了啮合线上各点的接触应力分布情况，包括了各种啮合参数对接触强度的影响，为交错轴齿轮副的强度设计方法提供了理论依据。     

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.     

基于ANSYS Workbench的直齿轮接触分析

以一对相互啮合的渐开线直齿轮为研究对象,运用ANSYS Workbench建立了直齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法对齿轮进行有限元分析,列举不同接触刚度取值对应的有限元计算结果并分析结果的收敛性,在此基础上,将仿真与传统理论计算结果进行比较,结果表明,利用有限元法分析齿轮接触问题是可行的。     

基于仿真的共轭齿面接触域的数字计算新方法

介绍了共轭齿面的仿真原理，提出基于此原理的共轭齿面接触域求解新方法，给出求解步骤。实例计算表明，该方法具有简便易行、直接精确的优点。     

二齿差摆线轮齿廓顶部修形曲线的研究及其参数优化

本文探讨了采用短幅外摆线的等距曲线对二齿差针摆行星传动中摆线轮的顶部尖点进行修形的问题,提出了求解修形曲线合理参数的新的数学模型;并论述了采用奇数倍或偶数倍齿数进行修形的可行性,以及本数学模型的通用性.     

不同加载方式的斜齿轮接触分析

以一对相互啮合的渐开线斜齿轮为研究对象,通过APDL语言生成参数化几何模型,研究映射网格划分方式并建立了斜齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法在不同加载方式下对齿轮啮合齿面的接触应力进行了分析,将仿真与赫兹计算结果进行了比较,讨论了不同加载方式对接触应力的影响.