关键词： 机械强度   磁齿轮   结构设计   有限元分析  

摘要： 针对同心式永磁齿轮机械强度低、振荡严重以及生产成本高等问题,基于磁力传动原理及电磁感应定律,提出一种鼠笼式同心磁齿轮结构,将鼠笼替换内磁圈不仅节约了成本、提高了机械强度,而且增大机构磁阻,降低了运行时振荡幅度;根据静磁场理论,阐述了鼠笼式同心式永磁齿轮的运行机理,建立了转速及转矩模型,并经有限元算例证明了所建模型的正确性;基于动量矩定理,分析了转动惯量与负载能力的影响关系,越大,CPMG负载能力越弱,鼠笼式CPMG减小了内磁圈转矩惯量,可有效提高负载能力;通过对鼠笼导条数与运行稳定性的数理分析,得出当增大鼠笼导条数时,即增大磁阻k可有效减小转速波动的幅值;通过对转矩数理分析,鼠笼式CPMG通过电磁感应产生耦合磁场,与内、外磁圈相对位置无关,降低了CPMG启动难度.

关键词： 永磁体   磁性齿轮   气隙磁密   磁场力   轴向   传动性能  

摘要： 永磁体磁性齿轮相对于传统的机械齿轮具有无摩擦、噪音低、振动小等优点,适用于无需润滑、可靠性高、维护困难的场合。磁性齿轮非接触式传动特性适用于高密封性、高毒性、高污染、高腐蚀等液体运输过程,同时可以精确的确定所能传递的最大转矩,无回差,过载时发生滑转,具有过载保护功能。目前国内外学者对径向调制磁场的磁性齿轮研究较多,传动力矩的计算公式比较复杂,存在一定程度上的误差,轴向耦合永磁体磁性齿轮通过平行充磁和对立磁极面轴向耦合的方式避免了径向永磁体径向耦合磁密集肤效应的缺点,提高了转矩密度。本文结合磁性齿轮的研究现状,首先说明轴向耦合永磁体磁性齿轮的特点、传动原理,并设计出轴向耦合永磁体磁性齿轮三维模型。以普通的齿轮传动模型为基础,通过力学分析,建立了轴向耦合永磁体磁性齿轮传动模型,讨论模型具有非线性方程的求解方法,通过Simulink对其传动过程进行仿真分析验证传动的稳定性。其次分别采用离散法和等效面电流法分析了永磁齿轮传动机构的磁场,并通过建立磁力耦合的数学模型推导出转矩计算公式,并对部分影响参数与传动力矩的关系进行理论分析。再应用FEMM软件对耦合磁场进行仿真分析,得到磁性齿轮的磁齿结构和空间结构中不同的参数与气隙磁密和磁场力大小关系以及耦合路径上气隙磁密的波动,从而对理论分析结果进行验证。最后通过对轴向耦合永磁体磁性齿轮传动实验台的设计和分析,并通过实验对部分理论计算和仿真结果进一步验证。本文对轴向耦合永磁体磁性齿轮提出了比较完整的设计方案并推导出力矩计算方法,通过磁场仿真得到结构设计的优化方案,同时完成轴向耦合永磁体磁性齿轮传动实验台的搭建,对轴向耦合永磁体磁性齿轮的制造及应用具有一定的指导意义。

关键词： 智能装置   智能小车   玻璃幕墙   齿轮结构   监控摄像头   位置移动  

摘要： 随着我国经济、社会和城市化的快速发展,玻璃幕墙的高楼越来越多,外墙的清洗工作成了难题。人工方式清洁危险系数高,机器代替人工备受青睐。高层机器清洁将极大降低高层建筑的清洗成本,改善工人的劳动环境,提高生产效率,也必将极大地推动清洗业的发展,带来相当的社会和经济效益。本文本着实用的设计思想,充分考虑到生产、实用、

关键词： 腹板式齿轮   优化   有限元分析   齿部修形  

摘要： 齿轮传动在风力发电、煤炭、水泥、钢铁、造纸等各行业中应用极为广泛。随着工业的发展和社会的进步,齿轮的发展面临着巨大的威胁:其中最大的威胁来自于电驱动,随着电驱动和数控时代的到来,电驱动甚至可能代替齿轮传动;纯电动汽车对齿轮的精度要求更高,要求噪音更小,并要求轻量化。在这种形势下,对齿轮进行优化,提高齿轮的质量和精度,降低物料成本,显得尤为重要。优化齿轮主要有以下几种方法:优化齿轮的齿部参数、将齿轮的材料进行更换、改进计算齿轮强度的方法、改进加工齿轮的方法、优化齿轮的结构、采用先进的热处理工艺等。论文主要研究如何优化齿轮的结构。论文包含以下研究内容:对齿轮的制造过程进行分析,在此基础上建立成本的数学模型,找到影响齿轮成本的主要参数;利用ANSYS对常规式齿轮的强度进行有限元分析,发现其两个侧面的应力在10～20MPa之间,因此提出将原材料由钢棒改为腹板式齿轮的优化思路;对优化后的腹板锻造齿轮,进行ANSYS分析,计算其强度,目的是齿轮的使用要求能够被满足;通过ANSYS有限元分析,对腹板式齿轮在啮合过程中产生的变形量进行计算,并验证在此变形量下,常规式齿轮的修形量不再满足安全要求,而后使用修形软件对优化后的腹板式齿轮齿部的修形量重新计算,改善齿轮的载荷分布情况,提高安全系数,延长寿命;将成本模型中的节省值与实际生产中的节省值进行对比,对成本数学模型进行检验,证明数学模型与实际生产比较贴合;收集并研究齿轮优化后给生产中的其他环节,例如选型、采购、质量、制造、装配等工作所带来的问题,并且针对这些问题,找到相应的解决方案。利用上述优化理论和方法,针对某传动公司的四种齿轮进行优化,并进行小批量试制。经优化后的齿轮应用于实际订单中,已经两年时间,无一个失效案例。在实际订单中的使用情况证明,此种优化方法是有效果的,具有一定的可实施性。所以此公司扩大范围,对更多的齿轮进行此种优化。总之,论文提出将齿轮的原材料由圆钢棒改为腹板式齿轮的方式,来优化齿轮的结构,为齿轮结构的优化工作提供了一种思路和方法;同时,可以提高材料利用率,降低物料成本,提高产品的竞争力,为公司带来一定的经济效益。

关键词： 振动   高锰基合金   机枪武器站   被动控制  

摘要： 机枪遥控武器站高低向半齿轮结构承受大口径机枪射击过程中的振动控制问题是武器站射击密集度提高的关键。在机枪射击过程中,高低向半齿轮的振动呈现低频小位移特性。针对振动问题,半齿轮结构需要一定的阻尼阻碍摇架的相对运动,同时耗散吸收多余能量,确保机枪射向不发生偏移。高锰基合金(Mn-20Cu-5Ni-2Fe)是一种具有优良阻尼效应的材料,刚强度较高。为兼容缓冲和减振效果,采用在铸钢基础上贴附高锰基合金的方法,增大半齿轮结构阻尼,同时不减少原始结构的刚度。对高锰基合金优化后的半齿轮结构进行有限元建模、模态分析及谐响应分析,结果显示优化后结构与原结构固有频率大致相同,刚度变化不大。在高锰基合金被动控制下振动位移峰值处衰减达78%,取得了良好的减振效果。

关键词： 刚柔复合齿轮   无侧隙传动   ADAMS仿真   啮合刚度   振动   传动误差  

摘要： 刚柔复合齿轮是通过内部柔性部件自适应变形协调实现高可靠精密传动的新型齿轮.为了探究复合齿轮变形协调参数对其动态特性的影响,在建立刚柔复合齿轮综合啮合刚度模型的基础上,采用ADAMS建立了刚柔复合齿轮副虚拟样机.分析了齿圈与轮毂之间的间隙、齿轮副的中心距、金属橡胶的弹性模量对复合齿轮齿圈加速度、角加速度、啮合力和动态传动误差等动态特性的影响规律.仿真结果表明:减小齿轮副中心距使得齿圈与轮毂角加速度和齿轮副啮合力明显减小,传动精度也有所提高;增加金属橡胶弹性模量可以有效抑制齿圈振动加速度,但啮合力增加;齿圈与轮毂间隙增大,齿圈的加速度增加,传动误差增大,角加速度有所减小.综合以上因素,减小齿轮副中心距和齿圈与轮毂间隙,增加金属橡胶弹性模量可以减小复合齿轮振动,提高传动精度.

关键词： 行星排电机   仿真   电机参数   结构强度  

摘要： 简要介绍了电机模型及结构参数,对关键部件进行了仿真分析。从行星排构件受力分析、齿轮强度校核、行星轮轴承寿命计算三个方面校核了行星排的强度。

关键词： 皮带机   齿轮   轴承   故障诊断  

摘要： 为有效诊断矿用皮带机齿轮结构故障,基于SOM网络方法对矿用皮带机齿轮结构多故障诊断,完成对信号特征的提取和分析,识别、判断出齿轮结构故障类型、位置。实验验证了基于SOM网络方法诊断齿轮结构故障准确率高,显著改善了皮带机齿轮结构故障维修困难的状况,为矿井机械设备故障诊断提供了新技术。

关键词： 翘曲变形   交互作用   齿轮   最小二乘法  

摘要： 以翘曲变形值为对象,针对齿数、模数和齿宽中单个结构参数变化对翘曲变形值的影响进行了研究。结果表明:翘曲变形值随着模数或齿数的增大而逐渐增加;翘曲变形值先随着齿宽的增加而逐渐增大,而后趋于稳定。对模数、齿宽、齿数3个参数两两之间交互作用对翘曲变形值的影响进行了研究。结果表明:模数、齿宽、齿数两两之间交互作用对翘曲变形值的影响具有明显的规律性。运用最小二乘法对分析结果进行拟合,以数学模型形式明确结构参数变化对翘曲变形值的影响趋势。

关键词： 行星轮系   啮合刚度   齿顶修形   齿轮结构  

摘要： 以含有太阳轮减重孔、齿圈固定孔、柔性系杆的行星轮系为研究对象,基于ANSYS软件,建立了考虑实际结构的修形行星轮系有限元模型.基于该模型,研究了齿顶修形以及减重孔、齿圈轮缘厚度、柔性系杆等齿轮结构对行星轮系时变啮合刚度的影响.研究结果表明:齿顶修形改变了啮合刚度曲线的形状和数值大小;减重孔增大将导致啮合刚度减小而齿圈支持率变大使啮合刚度增加;同时,系杆越柔,行星轮系啮合刚度波动越小.研究结果可为实际生产中考虑修形的行星轮系设计提供理论依据.