关键词： 斜齿轮   修形   砂轮廓形   成形磨削   齿廓精度  

摘要： 建立了斜齿轮齿廓修形的坐标方程与成形磨削砂轮修整的几何算法,优化出齿廓修形后的砂轮截面廓形;通过数值模拟分析,得到了机床位置误差与齿廓偏差之间的耦合关系;编制了成形磨削齿廓精度调整软件,计算出斜齿轮修形与之对应的成形砂轮廓形和齿廓精度调整参数。通过修形斜齿轮的成形磨削试验,验证了砂轮廓形修整的正确性和齿廓精度调整的有效性。

关键词： 球轴承   不对中   剥落   振动特性   齿轮-转子-轴承系统  

摘要： 轴承套圈的不对中和剥落是影响齿轮-转子-轴承系统振动特性的典型误差和故障。为了研究外圈不对中和剥落对系统的耦合影响,有必要对含不对中和剥落的齿轮-转子-轴承系统振动特性进行分析。首先,考虑外圈不对中和剥落,计算了轴承的五自由度非线性恢复力。然后,基于轮齿承载接触分析(LTCA)方法,计算了啮合刚度并且建立了直齿轮副的动力学模型。在此基础上,基于切片法建立了花键的等效刚度模型。最后,通过将轴承的恢复力模型、直齿轮副的动力学模型和花键的等效刚度模型与转子系统的有限元模型耦合,建立了齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。分析表明,只有剥落位于承载区时,才会对轴承接触力、接触角和系统振动特性产生影响。外圈的不对中导致轴承的承载区范围增大,并使得剥落对系统产生影响的概率增加。

关键词： 风力发电机组   偏航变桨齿轮箱   箱体   轻量化设计  

摘要： 以风力发电机偏航变桨齿轮箱箱体为研究对象,基于箱体的结构特性及运行故障特征,采用有限元强度计算分析技术及拓扑优化结构分析技术,对箱体进行了轻量化优化设计,降低箱体至合适的重量并解决箱体局部不足的问题。本课题对提高齿轮箱箱体的设计水平和设计能力,具有较好的应用价值,可有效地助力于风电行业的高质量发展。

关键词： 风电齿轮箱   润滑冷却系统   结构设计   优化方案  

摘要： 通过了解风力发电机组齿轮箱运行故障及风险,结合齿轮箱润滑、冷却系统工作原理,提出对润滑、冷却系统进行优化设计;根据实际情况选择合理的优化方案,优化冷却器的设计、油泵和过滤器的配置、润滑冷却系统的控制策略以及润滑油的选择等,从而降低齿轮箱故障,避免齿轮箱因轴承超温或者轴承磨损导致风力发电机组停机,同时延迟齿轮箱及润滑油使用寿命。

关键词： 弹性环式挤压油膜阻尼器   弧齿锥齿轮   雷诺方程   非线性   流固耦合   混沌运动  

摘要： 将弹性环式挤压油膜阻尼器(ERSFD)引入弧齿锥齿轮传动(SBGD)系统中以改善其动态特性。基于广义雷诺方程建立内外油膜控制方程,并通过半解析方法得到弹性环的变形,获得ERSFD油膜力后基于径向基(RBF)神经网络建立其近似模型,建立带有ERSFD支撑的8自由度SBGD系统双向流固耦合动力学模型,借助分时迭代方法获得系统稳态响应。结果表明:内油膜压力沿圆周分段式分布,且沿偏移线为非对称分布;ERSFD的存在有效削弱了油膜力与偏心率之间的非线性关系;弹性环凸台厚度的增加,使系统振动响应的幅值整体下降,并抑制了5 200~8 200 r/min转速范围内系统的混沌行为,有效改善了SBGD系统动态特性。

关键词： 非圆齿轮   滚齿   切削力   切屑体积   力波动   抑制  

摘要： 滚齿是非圆齿轮加工实现的重要方法,用于节曲线外凸直或斜齿非圆齿轮的高效高精制造,节曲线非圆特性导致滚切力呈现较大幅度波动,影响制造过程稳定性及加工精度,是非圆齿轮滚齿领域需要研究的重要课题。文章基于单位切削力计算原理及圆柱齿轮滚切力的研究成果,采用单次断续切削产生的未变形切屑体积表征滚切力波动态势,构建非圆齿轮滚切未变形切屑模型的获取方法。选取大偏心率卵形齿轮为研究对象,分析滚刀恒速不窜刀联动加工模型所产生的滚切力波动特性,得出该联动加工模型所对应峰值切削力的波动规律。提出一种滚刀恒速并附加窜刀的联动加工模型,该模型具有恒定弧长增量加工特性,对抑制整周滚切力波动具有重要意义,并开展不同滚切深度所对应滚切力波动规律研究,研究结果为非圆齿轮滚切方案的优化制定提供一定的理论依据。

关键词： 内凹刀盘   直齿锥齿轮   齿轮数学模型   齿面接触分析  

摘要： 为了在国产数控弧齿锥齿轮机床上采用内凹刀盘加工直齿锥齿轮,对使用内凹刀盘加工直齿锥齿轮的原理和齿面接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)方法进行了研究。基于内凹刀盘的加工原理和结构特点,建立了内凹刀盘加工的直齿锥齿轮的齿面数学模型,给出了相应的齿面接触分析方法;编写齿面接触分析程序,计算得到了齿轮副的接触斑点和传动误差曲线;通过实际的切齿加工和接触斑点检验,验证了齿面数学模型以及TCA方法的正确性。研究为锥齿轮加工参数及刀具参数的确定与啮合质量控制提供了理论依据。

关键词： 人字齿行星齿轮   激励参数   二维域界   胞映射法   混沌运动  

摘要： 为探究人字齿行星齿轮系统激励参数二维域界特性,课题组构建了系统的平移-扭转动力学模型,运用Runge-Kutta法对消除刚体位移和量纲一化的系统微分方程组进行数值求解,基于离散空间域胞映射法绘制了啮合阻尼比与太阳轮输入转速和太阳轮输入功率构成的二维域界图,并结合位移分岔图、FFT频谱图、相图和Poincaré映射对系统激励参数二维域界特性进行分析。结果表明:在满足系统工况条件下,适当增大啮合阻尼比可使系统由混沌运动转变为周期运动;啮合阻尼比较小时,系统对太阳轮输入转速变化敏感,提高太阳轮输入转速可使系统进入稳定1周期运动,减轻系统振动响应;太阳轮输入功率较小时,系统处于大范围混沌运动区域,通过增加太阳轮输入功率,系统更趋向于稳定周期运动,提高系统运行稳定性。研究结果可为人字齿行星齿轮系统选择稳定运行的激励参数范围提供参考。

关键词： 渐开线齿轮   啮合错位   齿轮修形  

摘要： 为了提升渐开线斜齿圆柱齿轮在实际工况下的齿面承载能力,对不同误差影响下产生啮合错位的齿轮副进行分析和优化。在考虑整个系统刚度影响的情况下,利用软件多次迭代计算得出齿轮副的系统啮合错位量,再引入受精度和公差等随机因素影响的随机啮合错位量,准确分析错位源和贡献程度,以此为依据计算判断齿轮微观修形的方式和修形量。分析了4种算例,分别为有系统错位,无随机错位和修形的齿轮传动;有系统错位和针对系统错位的修形,无随机错位的齿轮副;2种错位都有但无修形的齿轮副;2种错位都有且加以考虑了2种错位的修形的齿轮副。最后,对这4种算例的齿轮副作啮合质量的对比分析,验证修形对错位影响的补偿效果。

关键词： 仿尺蠖机器人   齿轮   曲柄滑块  

摘要： 【目的】利用机器人完成农业高大果树采摘,以便短时间、高效率、低成本地完成采摘任务,进而满足智能农业建设需求,课题组设计了一种果树攀爬仿尺蠖机器人。【方法】仿尺蠖机器人由曲柄滑块机构、弹簧单向锁紧机构、齿轮减速装置三部分构成,夹持装置是两对靠弹簧机构夹紧的“X”型夹持器,齿轮减速装置减速后连接到凸轮和曲柄,曲柄连杆机构使机器人躯干产生伸缩动作,三部分机构互相配合实现机器人爬升。与此同时,设计了传动装置动力参数,计算了曲柄滑块的速度和加速度,并利用动力学仿真软件ADAMS验证了仿尺蠖机器人结构的可行性和运动的平稳性。【结果】仿真结果表明,该结构设计可以实现机器人在30 mm~35 mm变化直径的果树直杆上进行爬行,能够保证果树攀爬的稳定性。【结论】在进行爬升的基础上简化了电动机驱动机构,与多电机机器人相比,结构较为紧凑,有利于提高结构可靠性。