行星齿轮轮齿本体温度场与闪温研究

利用齿轮啮合、摩擦学、传热学、赫兹接触等理论,研究了啮合过程中行星齿轮轮齿接触面的相对滑动速度及齿面摩擦因数的变化规律,推导了行星齿轮轮齿齿面接触应力模型。精确计算了轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿端面、轮齿齿面等区域的对流换热系数。建立了轮齿本体温度场有限元分析模型,获得了行星齿轮轮齿稳态温度场。分析了标准齿廓和修形齿廓对接触应力及温度场的影响。在稳态热分析的基础上,采用有限元法进行瞬态热分析,得到了啮合过程中轮齿齿面瞬时温度分布。     

基于ANSYS的双圆弧齿轮接触应力有限元分析

利用ANSYS软件的参数化设计语言APDL建立双圆弧齿轮的三维有限元单齿对接触静态模型,并对模型划分网格,施加载荷,获得了双圆弧齿轮的静态接触应力云图;基于ANSYS/LSDYNA建立了柔性体多齿动态接触模型,并对齿轮进行了动态接触分析。计算分析结果为双圆弧齿轮的设计和使用提供了理论依据。     

宽斜齿轮修形有限元分

应用有限元法考察了修形斜齿轮的轮齿接触和载荷分布.根据变形协调条件和力平衡关系建立了轮齿面接触分析有限元模型.宽斜齿轮副由一个渐开线齿轮和一个双鼓形齿轮组成,建立了齿轮传动装置整体有限元模型,开发了有限元网格划分程序.应用ANSYS软件考察了修形参数对轮齿上载荷分布和接触应力的影响.     

基于有限元分析的三维齿轮接触静力学分析

基于有限元法对圆柱接触和齿轮接触进行静力学分析,为了能够更精确、更有效率地分析出接触应力的分布结果,考虑了划分网格的类型和表面切向应力对接触应力的影响。在Solidworks中对圆柱和齿轮进行三维建模,将建好的三维模型以合适的格式导入到ANSYS Workbench中进行网格划分,并按要求施加合理的约束处理,使用其基于有限元理论的求解器进行计算求解,得到模型在特定载荷作用下的应力分布图。采用赫兹接触理论值和齿轮接触应力理论值,分别对有限元分析后的圆柱接触和齿轮接触的结果进行对比,得出分析结果的误差和精确性。分析结果表明,划分网格的类型会影响分析效率,表面切向应力会影响接触分析应力的分布,这使得接触分析的结果更加精确,同时也提高了相关工作人员的效率。      

基于ANSYS软件的拖拉机轴承和齿轮接触载荷分析

变速箱是重型履带拖拉机的核心部件,随着现代拖拉机吨位和速度的不断提高,对变速箱齿轮的要求越来越高。为了提高拖拉机变速箱齿轮设计的效率和准确性,将ANSYS有限元分析引入到了拖拉机齿轮设计过程中,并建立了齿轮接触的三维有限元模型,采用自由网格对网格进行了划分,并设置接触体后对齿轮的接触载荷和固有频率特性进行了有限元数值计算,得到了应力分布和固有频率特征数据。为了验证有限元计算的可靠性,以齿轮的失效性检验为例,采用实际检测和有限元分析计算两种方法对失效性进行了测试,结果表明:采用实际检测和有限元分析的结果吻合,从而验证了有限元分析的可靠性。     

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.     

基于ANSYS的直齿圆锥齿轮的有限元分析

利用Solidworks2008齿轮插件的实体造型功能,建立1GBF-12A型秸秆条切条耕条播深施肥复合作业机传动箱一级直齿圆锥齿轮副三维模型。将齿轮模型导入ANSYS中,形成相应的三维有限元模型;对直齿锥齿轮中出现疲劳破坏几率最高的齿面进行有限元分析,计算了齿轮副在啮合时的齿面接触应力的情况,得出等效应力图与等效位移图,由此为直齿圆锥齿轮的精确设计提供了可靠的理论依据和可行的方法,提高了设计质量。     

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.     

柴油发动机传动机构齿轮应力分析

以柴油发动机传动机构中的直齿轮作为研究对象,应用Patran/Marc软件,在主动齿轮单齿啮合的最高点,对该齿轮进行了应力分析,阐述了齿轮有限元分析的方法,对计算结果进行分析,获得齿轮等效应力分布图.通过与传统的应力计算对比,表明分析过程中的模型处理、单元类型选择与网格划分、加载位置和方式等合理准确,分析结果正确,与实际情况相符,适用于工程实践中计算齿轮的静态应力.     

圆柱齿轮模态分析

机械传动中最主要的一类传动是齿轮传动,固有频率规模为1k Hz~10k Hz的齿轮传动,可有效防止齿轮啮合时发生共振征象,故必须得到齿轮固有的振动频率。本文提出一种基于有限元方法分析圆柱齿轮的有限元方式。首先建立圆柱齿轮的三维模型,然后通过属性选择、划分网格来创建有限元解析模型,借助求解一组完整的解决方案来取得自然频率和五阶模态振型,解决方案可以有效地避免共振的成果风险,为研究和设计提供参考。     

汽车后桥锥齿轮测量及传动仿真

基于一种新的齿轮误差测量方法本文提出一种新的误差表示方式,即以实际齿面上的点相对于对应理论齿面上点的法向偏移量为齿轮误差。该误差可以包含齿轮所有误差信息。考虑齿轮副啮合过程中的正常啮合、脱啮和齿背啮合及碰撞的情况建立齿轮传动系统振动数学模型。通过对该模型的分析探讨了在考虑齿轮传动误差的情况下作用在该系统的静力矩以及动力矩之间的关系对齿轮副啮合拍击的影响。     

两级同轴环式减速机的耦合非线性动态特性

环式减速机在使用过程中常出现振动、噪声、发热等问题，因此设计了一种两级同轴环式减速机，对其结构特点及传动原理进行了分析，在综合考虑齿轮系统时变刚度、齿侧间隙和制造误差的基础上，建立了该减速机的齿轮一转子一支承全系统耦合非线性动力学模型，在考虑系统内部激励的情况下对该耦合系统动态特性进行了研究，验证了该结构的合理性。     

水稻插秧机异形非圆锥齿轮宽窄行分插机构研究

针对现有旋转式高速宽窄行分插机构取秧过程总传动比无法进一步增大而限制了对秧针直取秧姿态作出进一步改善的问题,提出一种基于球面节曲线的异形非圆锥齿轮传动机构,与交错齿轮组合成空间行星轮机构并应用于高速宽窄行分插机构中。以首尾连接两段光滑的非均匀B样条曲线建立封闭的异形非圆锥齿轮节曲线理论模型,调节节曲线过渡段齿形高度以实现齿轮连续传动。建立了分插机构理论模型,分析了异形非圆锥齿轮对插秧轨迹形状与姿态的影响。基于优化后的结构参数建立了分插机构三维模型和加工实物模型,分别对机构仿真轨迹和速度以及高速摄影获取的试验插秧轨迹和速度进行对比分析,同时,完成了基于旋转土槽的实际栽插试验,验证了分插机构建模的正确性以及机构的可行性。最后,通过与斜齿交错-非圆锥齿轮行星系宽窄行分插机构的插秧轨迹速度进行对比,得出该机构在取秧过程具有更优的直取秧动作。     

基于ANSYS的三环减速器静力学分析

为查明三环减速器应用中出现振动大、行星轴承烧蚀等问题,借助ANSYS有限元软件建立了三环减速器传动部分的有限元分析模型。利用ANSYS中的自由度耦合和固定约束,将系统中各零部件间的非线性接触问题简化为线性问题加以分析。通过对三环减速器有限元模型的求解,分析了系统各环节的受力,计算了齿轮啮合力、支撑轴承力、输出转矩和内齿板的应力。将有限元计算的结果与实验数据作了比较,二者吻合较好,表明有限元分析模型具有较高的精度。     

螺旋锥齿轮的无根切最小变位系数

应用空间啮合理论和优化方法得到各种参数的螺旋锥齿轮无根切最大齿根角θｆｍａｘ和分锥角δ的关系曲线。验证了美国齿轮设计标准的设计曲线,并扩充了其使用范围。     

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。     

椭圆类齿轮CAD系统的研究

在提取椭圆类齿轮设计共性的基础上,以具有椭圆普遍性质的高阶变性椭圆为基本数学模型,可视化面向对象的编程语言VB6.0为开发工具,建立了椭圆类齿轮CAD系统。阐述了该CAD系统的构成、主要模块功能及软件系统的实现。系统具有设计与测绘参数校核两大功能。     

非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构参数优化与试验

为了进一步优化栽植嘴的轨迹、姿态及其挖出的穴口形状,提高钵苗移栽的立苗率,提出了基于两级非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构组合设计思路,运用变性椭圆-共轭非圆齿轮、变性偏心圆-共轭非圆齿轮、变性巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性傅里叶非圆齿轮和变性正弦非圆齿轮5类非圆齿轮副,组合设计了25种不同的栽植机构。建立了基于非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构通用数学模型,并将通用数学模型代入旋转式钵苗栽植机构多目标优化模型,根据给定的栽植农艺条件,优化得到了满足理想栽植要求的栽植机构类型及其对应的机构参数。选取其中的偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构与变性椭圆齿轮行星轮系栽植机构进行对比分析,结果表明运用多种非圆齿轮副进行组合设计的栽植机构具有优越性。根据优化得到的栽植机构类型及其对应的参数进行结构设计和样机研制,并进行了运动学高速摄像试验和模拟田间栽植试验。由高速摄像试验得到的轨迹、姿态、速度等指标和理论计算的对比分析,验证了通用数学模型的正确性;由模拟田间栽植试验可得本栽植机构立苗率较高,约为95%。     

偏心—椭圆齿轮行星轮系栽植装置动力学优化与试验

为获得偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植装置最优的机构参数,在建立其动力学分析模型的基础上,以一个作业循环中支座垂直方向所受作用力的峰值力和波动最小为目标建立其动力学优化模型。为验证所建立的动力学分析模型的可靠性,以该装置满足理想栽植要求的非劣解集为约束条件,运用所建立的动力学优化模型优化得到该装置最优的机构参数,进而基于最优机构参数搭建试验台进行动力学特性测试,测得了该栽植装置在工作转速为40 r/min时一个工作循环中支座垂直方向受力与行星架转角的关系,通过试验结果和理论结果的对比分析,表明其动力学分析模型是可靠的,可为其动力学优化提供可靠数学模型。     

小型涡喷发动机减速器齿轮啮合疲劳分析

建立某无人机用小型涡喷发动机减速器齿轮三维有限元模型,把发动机主轴的载荷谱转化为齿轮载荷谱,基于接触分析模型,得到一个啮合周期下的应力变化,应用S-N曲线,估计了该发动机减速器齿轮啮合疲劳寿命。这种基于有限元分析的齿轮啮合疲劳分析,为该齿轮副优化设计提供理论依据,也为其它齿轮的疲劳分析提供借鉴。