非圆齿轮行星传动式液压马达的研究

1 前言非圆齿轮行星传动式液压马达是一种新型的低速大扭矩液压马达(图1)。它有一个呈三角形的非圆外齿轮转子,7个行星齿轮和1个呈方形的非圆内齿轮定子,通过端板上的8个配流窗口配流,在压力油的作用下,实现旋转运动。这种液压马达有很多优点,但它的运动机理相当复杂,与其它类型液压马达相比,有很大的特殊性,目前尚未见到国内外有其原理的分析资料。为了揭开其中的奥秘,我们用了两年时间进行研究,初步摸清有关问题。现作一简单介绍。2 非圆齿轮行星机构的运动学原理     

飞轮、盘车机齿轮相关设计计算研究

以MAN专利柴油机8K98MC机型的飞轮、盘车机齿轮为例,根据《机械设计手册》中相关公式计算角度变位齿轮齿顶圆直径、齿根圆直径和中心距,分析了图纸中齿根圆、中心距等尺寸与计算结果不一致的原因,经研究推导出了具有较大侧隙齿轮传动的两齿轮中心距计算公式。     

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。     

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.     

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。     

沿船体纵向布置的齿轮座中心距的补偿

船体中垂及中拱弯曲变形会使沿船体纵向布置的齿轮座中心距产生增减.研究表明,正是由于这种中心距增减而引起的齿轮倾轧,不仅会导致齿轮发热、产生噪音及振动,而且还会降低齿轮、齿轮轴以及轴承的疲劳寿命和增加能耗等.本文推导了一项适用于沿船体纵向布置的齿轮座的中心距补偿公式.沿船体纵向布置齿轮座时,若采用本文推荐的中心距补偿公式确定支座中心距,可避免由船体纵向弯曲变形引起的齿轮座中心距增减所导致的一系列不良影响.     

考虑中心距变化的船用人字齿轮啮合动力学特性分析

人字齿轮在舰船传动系统中有着广泛的应用,本文为研究中心距变化对人字齿轮啮合动力学特性的影响,建立齿轮啮合的动力学模型,理论分析了中心距对齿轮啮合刚度以及啮合重合度的影响,利用ADAMS动力学分析软件对人字齿轮进行了啮合动力学特性分析。结果表明,在标准啮合的基础上增加啮合中心距,啮合重合度及啮合刚度都随之减小,啮合冲击随之增大,啮合频率的高次谐波分量幅值增加,增大了齿轮系统发生共振的风险,中心距相较于标准值有微小变化就会带来较大的啮合冲击激励。     

船用平面齿轮机构位置设计原则

本文的分析表明，平面齿轮机构位置设计时，若能采用“齿轮回转轴线与船舶纵向对称平面平行”的方案，则机架的变形对各类平面齿轮机构的正常工作均无影响；若采用“齿轮回转轴线与船舶纵向对称平面垂直”的设计方案，则机架的变形仅对渐开线齿轮机构的正常工作无直接影响，而必将导致圆弧齿轮机构的承载能力急剧下降，及摆线齿轮机构传动比明显改变等严重后果．     

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。     

船用行星齿轮传动装置均载技术研究

船用行星齿轮变速器在螺旋桨动力的传送,机电装置的控制中占有很重要的地位,采用高效的行星齿轮机构,可以有效提高动力的传送效率,同时降低了船舶运行的成本。在常见的行星齿轮传动装置中,通常由液力变扭器共同组成基于液压控制的自动变速器。因此,本文重点研究2K-H型传动装置的基本结构,并根据传动原理和齿轮传动的有关规律,建立齿根过渡方程,通过分析支架作用力的形成,设计一种平衡式的动力传送均衡装置,最后通过仿真对有关基本参数进行设计。     

船用汽轮发电机组减速器的降噪

传统的平行轴减速器降噪可挖掘的潜力有限,为了能进一步降噪,必须改变齿轮传动的结构形式.因此,行星减速器的使用被提出.笔者经过对行星减速器的分析,成功设计了大功率高速行星齿轮减速器,明显地降低了齿轮传动的噪声水平.本文概略地介绍了行星减速器提出的背景,行星齿轮传动的设计要点——均载结构的设计分析方法.通过该减速器的实际降...     

滑动轴承—行星齿轮耦合系统非线性动力学特性研究

文章在综合考虑了滑动轴承非线性油膜力以及行星轮系齿侧间隙等非线性因素的基础上,建立了滑动轴承-行星齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的手段初步研究了滑动轴承—行星齿轮耦合系统的非线性动力学特性,结果发现,滑动轴承非线性油膜力可以对行星齿轮系中各活动构件的啮频振动起到镇定作用,也可以导致系统各齿轮副动态啮合力的波动失去周期规律;输入轴转速的变化能够导致轴承力的振动形态在周期运动与混沌之间分岔;轴承间隙对行星齿轮传动系统各齿轮副啮合状态的影响规律是一个非常复杂的非线性映射,间隙值选择不当可能引起行星轮系齿轮副的单边冲击现象。     

高速齿轮副机械效率与主动轮转速的关系

在研究中低速齿轮副机械效率与齿数及中心距增量的关系的基础上 ,借助于滑动摩擦系数随滑动速度变化的实验研究成果 ,进一步研究了高速齿轮副机械效率与主动轮转速的关系 ,并提出高速齿轮副机械效率的计算方法。     

航行中船舶纵向齿轮机构机械效率的实验验证

船舶在波浪中航行时,船舶的总体弯曲变形会使沿船体纵向布置齿轮机构的轴承座中心距产生缩减,从而可能使齿轮机构处于双面啮合工作状态[1]。文献[2]推导了在该双面啮合工作状态时沿船体纵向布置齿轮机构机械效率的理论计算公式。本文着重以一种简单的实验测定方法对该理论计算公式进行验证。实验测定表明,理论计算结果与实验测定值接近,理论计算公式切合实际。     

舰船行星齿轮减速箱的阻尼特性

大功率行星齿轮减速箱是船舶轮机系统的重要设备之一,由于减速箱在工作中承受的载荷大,且转速高、工作环境复杂,因此,舰船行星齿轮减速箱往往会出现噪声、振动和失稳等问题,影响舰船的正常运行。阻尼特性是弹性材料的一种特性,基于阻尼特性进行机械结构设计具有改善振动与噪声等优点,本文首先针对舰船行星齿轮的阻尼系统进行了阻尼建模,然后基于Ansys和Hypermesh等软件进行了行星齿轮减速箱的建模和有限元仿真,对改善行星齿轮减速箱的振动噪声等性能有重要的作用。     

板坯横移车运行机构故障分析

武钢三炼钢运输板坯的横移车运行机构采用分别驱动，变频调速，无人驾驶（由计算机自动控制该车的运行），但该车运行机构经常发生故障，包括减速器齿轮的点蚀、变形、断齿等损坏，严重时曾出现轮齿全部被“剃光”，经计算，分析。其根本原因是承载能力不足，只有加大减速器中心距才能解决问题。     

行星齿轮减速箱的阻尼特性分析

舰船行星齿轮减速箱是舰船动力系统的重要组成部分,负责舰船的发动机速度调节。行星齿轮减速箱具有结构强度大,刚度大,可靠性高等优点。传统的行星齿轮减速箱动力学分析中,通常将减速箱视为一个刚体,忽略了齿轮减速箱的阻尼特性。由于行星齿轮减速箱在实际工作过程中某些构件的变形量很大,这部分结构采用刚体理论分析精确度较差。本文对船舶行星齿轮减速箱的阻尼特性进行系统的研究,结合Matlab仿真平台探究了行星齿轮减速箱的阻尼仿真。     

导致支承船用齿轮轴滚动轴承振动的因素

导致支承船用齿轮轴滚动轴承振动的因素是错综复杂的,试图通过改善某一因素的影响而彻底解决支承船用齿轮轴滚动轴承的振动问题是很困难的。本文分析了滚动轴承、齿轮及齿轮轴的制造和安装精度,齿轮机构的齿间摩擦和输出轴扭矩波动以及船舶中垂中拱弯曲变形时,沿船体纵向布置齿轮机构轴承中心距变化对支承齿轮轴的滚动轴承振动的影响,提出了一些控制支承船用齿轮轴的滚动轴承振动的方法。本文的分析及讨论对支承船用齿轮轴的滚动轴承振动的控制有一定的参考价值。     

行星齿轮机构的轴扭矩计算——2K-H型和3K型行星齿轮机构

1.绪言行星齿轮机构有主动轴,从动轴与辅助轴三部份,总称为基本轴。行星齿轮机构的种类很多,其中以两个太阳轮一个托架作为基轴的(?)K-H型行星齿轮机构与三个太阳轮作为基本轴的3K型行星齿轮机构使用较广泛。关于2K-H型和3K型行星齿轮机构的理论效率计算公式已在很多研究文章上发表,但本文笔者之一却是采用另外的方法来求取效率的计算式,而且在设计行星齿轮机构时,事先必须计算此机构的理论效率,并对该效率进行必要的充分探讨。与此同时还有必要计算作用于各基本轴中间轴上的扭矩理论值,并对轴的强     

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。