风力发电升速齿轮箱传动系统接触齿数及载荷分配

以有限元弹性接触分析理论为基础,建立了大型风力发电机组升速齿轮箱传动系统外啮合和内啮合齿轮多齿接触三维有限元模型,提出了一种内、外齿轮副啮合过程中的实际接触齿对数、齿间载荷分配及齿面载荷分布的计算方法。以某大型风力发电升速齿轮箱传动系统为例,对其在额定载荷工况下的承载能力进行了计算,为大型风力发电升速齿轮箱传动系统承载能力的估算、齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。     

三环减速器实际接触齿数及载荷分配的研究

在考虑内啮合齿轮副内外齿廓理论间隙、制造误差及轮齿弹性变形的基础上,建立了三环减速器实际接触地数及各齿间载荷分配的理论分析模型,计算出在额定载荷工况下的实际接触齿对数及各齿上的载荷分配,并利用应变测试方法进行了相应的实验研究,验证了理论分析计算的结果,为三环减速器承载能力的估算、齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。     

直廓内齿与渐开线齿轮啮合传动计算与噪声试验

提出用直线齿廓替代内齿轮的渐开线齿廓,使渗碳淬火后的内齿轮易于成形磨齿.利用齿面接触分析(TCA)和承载接触分析(LTCA)技术,研究分析直廓内齿轮与渐开线齿轮啮合的受力状态、齿间载荷分配、传动误差.通过台架试验,采集渐开线内齿轮行星减速器和直廓内齿轮行星减速器在不同转速和载荷下的噪声,进行对比分析,研究直廓内齿轮传动的动态性能.直廓内齿轮传动有"修缘"的特点,承载下的传动误差波动比空载小得多.     

应用齿面微观修形改善轮齿接触的研究

针对齿轮、轴、轴承和支撑受载变形后导致轮齿啮合发生错位问题,借助齿轮载荷分配程序,对齿轮啮合接触行为进行分析,并对接触斑点和接触载荷进行了预测和计算,最后应用齿面微观修形方法改善轮齿接触状况。通过对比修形前后接触斑点表明,经过合理的齿面微观修形,轮齿啮合接触位置和接触载荷都得到了很好地改善。     

拖拉机直齿圆柱齿轮承载能力的研究和齿轮设计

本文通过大量的齿轮试验和实际使用考察,分析载荷在齿间的分布,观察实际齿面疲劳的发生和发展,发现齿面接触疲劳首先发生于单齿啮合区内界点,然后向齿顶方向发展;指出采用大啮合角、增加齿数和在抗弯强度足够的条件下减小模数的办法可提高齿轮强度和耐久性,同时提出齿轮承载能力的计算方法和齿轮设计有关问题的建议。     

渐开线少齿差内啮合齿轮副几何设计研究

在不同内啮合副几何计算基础上,分析了不同加工方法(包括滚齿、插齿和线切割等)、顶隙时少齿差内啮合齿轮副几何计算方法和适用性。研究了不同齿顶圆直径对少齿差内啮合齿轮副变位系数、啮合角、重合度和齿廓干涉等参数的影响。在满足重合度和齿廓干涉限制条件下,使用牛顿迭代法和不同齿顶圆公式,获得少齿差内啮合齿轮副最小啮合角的变位系数和啮合角。计算表明：在满足重合度和齿廓干涉限制条件下取得最小啮合角时,无论采用滚齿还是插齿加工,顶隙混合制时少齿差内啮合齿轮副的啮合角和变位系数均较小。     

摆线齿锥齿轮齿面预定位置啮合接触分析算法

为了能够全面掌握齿面接触质量及便于接触区调整,基于摆线齿锥齿轮刀倾全展成加工方法,对齿面任意预定位置啮合接触分析进行了研究。分析了切齿加工运动,根据刀盘、摇台与工件之间的相互位置和运动关系,建立了刀倾法切齿加工数学模型,推导出理论齿面方程。建立了含轴向位置变量的齿面滚检数学模型,推导出啮合接触分析简化算法,给出了接触椭圆求解方法,在此基础上给出了齿面预定位置啮合分析计算流程。最后以一对摆线齿锥齿轮副为例进行了齿面不同预定位置的啮合分析,仿真结果与滚检结果一致,验证了啮合接触分析算法的有效性。     

基于ANSYS/LS-DYNA的直齿锥齿轮动力学接触仿真分析

针对直齿锥齿轮疲劳破坏中出现儿率最高的齿面接触疲劳强度问题,在UG中建立齿轮几何模型,利用ANSYS/LS-DYNA对齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布情况。     

基于摩擦的斜齿轮齿面接触疲劳强度计算

针对工程上在进行齿轮强度计算时不计齿间摩擦力的问题,通过系统地分析、研究,在建立齿面受力数学模型的基础上,推导出包含齿间摩擦力在内的斜齿轮轮齿表面接触疲劳应力计算公式。研究结果表明,齿间摩擦力对斜齿轮轮齿表面接触疲劳强度的影响的确不容忽视。     

弧齿锥齿轮齿面闪温分布特性分析

在Blok闪温公式的基础上,计算混合弹流润滑下的齿面平均摩擦因数,修正了公式中的齿面平均摩擦因数,提高了计算精度。同时,通过计算弧齿锥齿轮沿齿面啮合点的切向速度、赫兹接触带半宽和载荷分配系数,提出了混合弹流润滑下弧齿锥齿轮沿接触轨迹和全齿面的闪温公式。经算例分析表明,非正交弧齿锥齿轮副沿接触轨迹闪温的最大值位于啮出轨迹中部,全齿面闪温的最大值在大轮节锥与齿根之间的齿面中部,这些部位最容易发生胶合。     

电动滚筒全滚动平面钢球减速装置的研究

以电动滚筒减速装置为研究对象,设计了全滚动平面钢球减速装置。该减速装置的结构形式采用的是活齿传动的一种,是由K-H-V型少齿差行星齿轮传动变化而形成的一种新型传动,它利用一组中间活动件——活齿(钢球)来实现两同轴之间的转速和转向变换,突破了长期以来齿轮传动的传统结构特征,将行星齿轮的轮齿与轮体的刚性联接改为运动副活动联接,使行星齿轮的全部轮齿成为一组可作循环运动的独立运动体。整机可在要求工作性能稳定可靠、传动比大、传动效率高、体积小和重量轻的场合使用。     

基于局部综合法的非零正传动弧齿锥齿轮副设计

利用局部综合法对非零正传动弧齿锥齿轮副进行大重合度加工参数设计,克服了非零正传动由于啮合角增大而使得重合度降低的不足。通过实例与常规设计的结果进行仿真与应力分析对比,结果表明,在同样的载荷条件下,新设计比常规设计的小轮最大齿根拉伸应力减小27.6%,最大齿根压缩应力减小23.5%,最大齿面接触应力减小6.5%,同时大轮的齿根应力也有所降低,使得齿轮副具有更高的寿命和可靠性。     

关于点接触齿面对安装误差敏感性的研究

点接触齿面的接触点位置对安装误差的敏感性是衡量齿面传动性能的一个重要指标。本文提供了一组显式表达的误差敏感性计算公式,并通过实例计算说明了公式用于齿面接触的误差敏感性分析与控制的原理。这些公式是正确计算点接触齿面齿轮传动的基础。     

双环减速器的弹性动态静力分析

为揭示双环减速器系统中各零部件的真实受力情况,对完全平衡、非180°相位差的双环减速器进行了深入研究。受力分析中计入了诸多影响因素,如高速轴、环板、齿轮副、轴承的弹性变形及支承轴的附加转角。基于力-位移混合法构造了相应的变形协调条件,建立了该类过约束机构的弹性动态静力学方程。双环减速器中行星轴承的弹性变形最大,高速轴次之;环板的拉压、弯曲变形接近,不可忽略。     

泵站用行星齿轮变速传动装置的设计

基于泵站的更新改造,针对目前国内泵站采用直联传动的现状,结合泵站变速调节的优点,提出了采用行星齿轮变速的泵站传动装置.该传动装置由行星齿轮变速和齿轮减速两部分组成,行星齿轮变速由一排2X-H型行星齿轮传动及控制变速器运动输入的两个离合器和两个制动器组成.通过分析行星齿轮的运动得到了变速比.通过对行星齿轮两种配齿方案的计算和分析,确定了用于泵站的行星齿轮传动变速方案：选用转速为1 500 r/min的电动机,行星齿轮变速的两种传动比为3和1.5.经过配齿设计,得出泵站所需要的输出转速为250 r/min和125 r/min.采用行星齿轮变速传动也可以满足南水北调工程泵站流量和扬程变化大的特点.     

谐波齿轮传动中柔轮的有限元分析

柔轮的疲劳断裂是谐波齿轮传动的主要失效形式,确定柔轮中的应力大小和分布规律是柔轮研究的关键。为此,建立了农业机器人转向机构中杯形柔轮与波发生器接触分析的有限元模型,通过分析得到了柔轮壳体的应力分布状况。研究表明:柔轮壳体上的最大应力出现在齿圈与波发生器的接触部位,齿圈上沿圆周方向的应力呈对称分布,在长轴和短轴处较大;此外柔轮底部的应力也较大。     

减小三环减速器振动的试验研究

对三环减速器传动机理进行了研究,根据动力分析计算结果提出了减小三环减速器振动的措施,并进行了试验研究。