关键词： 齿轮   磨损   可靠性   非概率   优化设计  

摘要： 为解决数据贫乏下斜齿轮磨损可靠性优化设计问题,采用非概率区间模型描述不确定性参数,基于Hertz接触理论和Archard磨损理论,提出一种基于非概率模型的斜齿轮磨损可靠性优化设计方法。首先建立斜齿轮齿面磨损有限元分析模型,分析齿轮啮合传动过程中主动轮齿面接触应力及磨损基本规律。然后考虑齿轮几何尺寸、材料性能、载荷工况的不确定性,最终建立具有接触强度、磨损量非概率可靠性指标约束的可靠性优化模型并进行求解。结果表明:在满足非概率可靠性指标约束条件下,齿轮副体积减少25.11%,磨损量下降了16.09%,验证了所提方法的有效性。

关键词： 车齿   面齿轮   加工参数   比例修正  

摘要： 基于车齿刀与面齿轮车齿加工的数理模型,将插齿加工作为理论齿面,建立了车齿加工的齿面偏差模型;采用增量方式,分析了车齿加工参数(偏置距、切深、轴交角、滚比)对齿面精度的影响规律,给出了面齿轮齿面偏差比例修正方法。车齿加工齿面偏差主要集中在4个顶点位置,齿面偏差对滚比修正最为敏感,对偏置距不敏感。采用3参数偏差敏感性矩阵,确定了齿面偏差与加工参数之间的比例关系。通过两次试切,实现了齿面偏差的修正,验证了比例修正方法的可行性。

关键词： 外啮合齿轮泵   瞬时流量   排量   性能可视化  

摘要： 渐开线外啮合齿轮泵以结构简单、造价低廉等优点而在矿山、工程等领域应用广泛,但目前关于精准计算其瞬时流量、排量的文献较少。为此,基于齿轮啮合机制、轮齿齿廓性质以及转角和啮合点的关系,建立齿轮泵瞬时输出流量的数学及仿真模型。针对齿轮泵重合度、齿轮变位、卸荷槽、侧隙等影响因素对模型进行论证,进而提出一种精准计算渐开线外啮合齿轮泵排量的方法,并采用Simulink仿真软件对不同类型外啮合齿轮泵的瞬时流量进行仿真模拟。同时利用3种不同型号齿轮泵验证排量公式,其最大误差在5%以内。验证计算模型有效性后,基于MATLAB设计了齿轮泵计算辅助平台,实现了外啮合齿轮泵瞬时流量、排量性能可视化,以简化计算流程,适应工程化应用。

关键词： 齿轮   齿面断裂   摩擦效应   风险分析  

摘要： 在循环载荷作用下,齿轮齿面断裂是裂纹源萌生于次表层位置发生的一种疲劳断裂失效形式,该失效模式与轮齿内部位置点的局部材料强度和局部应力状态密切相关。基于接触理论及弹性力学基础理论,建立含界面摩擦的轮齿内场应力和含硬度梯度的应力强度计算数学模型,开展齿轮齿面断裂风险预测研究。结果表明,计算最大应力风险位置发生在齿面下一定深度位置,与齿面断裂疲劳源表征位置基本一致。随着摩擦因数的增加,轮齿内部安全系数降低,表明界面润滑不良易引起轮齿内部裂纹加速萌生而造成齿面断裂疲劳失效。提出的齿面断裂风险预测模型为抗齿轮齿面断裂设计制造提供基础技术性保障和支撑。

关键词： 汽车用微电机   齿轮装配   数字孪生系统  

摘要： 为了解决某汽车用微电机的齿轮装配工位因压头压力过大、过小和无压力导致的各种品质问题,文章提出建立数字孪生系统。此系统能够实时展现实物工位的运行状况和压头的位移和压力值,能对压力值异常情况进行故障报警和诊断。经过一周的试验测试,产品的合格率提升40%,达到99%以上,解决因大量不合格品的返修而造成的时间和成本的浪费问题,说明数字孪生系统的应用能够大大提升智能制造的水平,实现产品品质和效率的提升,最终使得成本降低。

关键词： 减速箱   试验台架   隔板   搅油损失  

摘要： 为研究不同工况下浸油润滑齿轮箱搅油损失,设计并搭建了一种新型减速箱齿轮搅油试验台架。通过在箱体内部安装横隔板,改变减速箱箱体内部几何结构,分析了减速箱在不同位置浸油深度、不同齿轮转速和横隔板复合作用下的齿轮搅油损失,得出结论如下:转速为2200 r/min、横隔板位置为H4时,主动轮旋转时的齿轮搅油损失可减少17.12%。

关键词： 高速动车组   齿轮传动系统   齿轮箱   振动响应   共振  

摘要： 动车运行过程中齿轮箱受载情况十分复杂,箱体出现裂纹的情况时有发生。为保证齿轮箱箱体服役安全,文章在SIMPACK中建立了含有齿轮传动系统的某动车动力学模型,动车运行速度设为200 km/h、250km/h、300km/h和350km/h,对比4种速度下只考虑轨道激励与考虑齿轮内部和轨道双激励时齿轮箱刚性箱体的振动响应,同时建立考虑齿轮箱箱体柔性的某动车刚柔耦合动力学模型,分析其对齿轮箱箱体振动计算结果的影响。结果表明:齿轮箱内部激励对箱体横向振动加速度影响不大,但在主动齿转频与齿轮啮合频率处箱体垂向振动加速度会产生峰值,使其方均根值显著增加,平均增量为4.8m/s^(2)。在200km/h时主动齿转频与齿轮箱箱体点头模态频率相近引发共振,使得箱体垂向振动加速度方均根值增量异常显著,因此在分析齿轮箱箱体振动时齿轮箱内部激励不可忽略;齿轮箱箱体柔性对考虑齿轮箱内部激励时的箱体横向振动加速度影响不大,但会使垂向振动加速度方均根值有所减小,在速度达到300 km/h后减小量较大,平均减小量为2.72m/s^(2)。

关键词： 槽轮机构   不完全齿轮   运动仿真   卷烟包装机  

摘要： 以卷烟包装机中烟包翻包运动为研究对象,通过使用SolidWorks软件,对不完全齿轮和槽轮机构进行了三维实体建模和装配。随后,利用Motion插件对这2个机构进行了动力学模拟,通过模拟结果得到了2种机构从动件的角速度和角加速度随时间变化的曲线。结果显示,槽轮机构在传动过程中角速度和角加速度波动相对较小,其冲击振动较小,是卷烟包装机烟包翻包运动装置的首选机构。

关键词： 电力机车   齿轮箱   划线   工艺  

摘要： 齿轮箱是HXD3D型电力机车的零部件,用于为主从动齿轮提供连续啮合,传递运动。齿轮箱箱体上待加工孔系、箱体与箱盖接合表面的尺寸精度及形位精度要求高。对此,介绍了电力机车齿轮箱箱体划线工艺,给出了具体操作方法,并分析了三维坐标划线仪的应用。

关键词： 斜齿锥齿轮   正交试验   有限元分析   动态啮合响应  

摘要： 在工程机械和矿山机械的重载工作条件下,斜齿锥齿轮在啮合时易引发振动与冲击,对其实施动力学分析显得尤为关键。运用有限元方法分析斜齿锥齿轮副的性能特征,通过设置齿轮副接触条件和施加载荷,识别出系统阻尼、启动加速时间及负载对动态啮合特性及振动响应,并采用正交实验法和极差法得出三个影响因素对斜齿锥齿轮振动的响应程度,揭示了齿面接触力和角速度随时间变化的规律。经过仿真结果表明,阻尼系数和加速时间的变化会显著影响齿轮啮合的稳定时间,其中较大阻尼系数有助于缩短稳定时间,而较短的加速时间导致更大的初始冲击,负载条件主要决定了啮合后的振动幅度,负载过大会导致啮合质量变差,从而影响齿轮的正常运行。