关键词： 传动轴花键   失效分析   电火花加工   可靠性  

摘要： 【目的】探究某型齿轮泵随限速器长试过程中发生传动轴花键断裂的原因,提高齿轮泵的寿命和可靠性。【方法】通过理化分析、结构设计复查以及有限元仿真等方法对传动轴花键进行失效分析。【结果】传动轴花键采用的电火花加工工艺方式是疲劳裂纹萌生的主要原因,同时限速器与齿轮泵安装接口倒角尺寸超差,装配拧紧后密封圈挤出密封区域,导致齿轮泵端盖承受异常支反力产生变形,影响内部零件结构间隙,最终造成传动轴转动卡死并断裂。【结论】针对传动轴花键断裂原因,制定了改善加工工艺方式、加强接口尺寸控制等措施,经仿真分析和试验验证,证明了以上措施的可行性。该问题的解决提高了齿轮泵的使用寿命和可靠性,为同类传动轴断裂故障分析提供了依据和参考。

关键词： TH132.41  

ISBN: (纸本)9787030801845

摘要： 本著作《线齿轮理论与应用基础》主要汇集近十年来线齿轮课题组研究的最新理论和应用成果而成。本书共7章，第1章线齿轮的传动特点与应用分类；第2章线齿轮啮合原理、构型设计理论与方法；第3章纯滚动线齿轮设计理论及公式；第4章线齿轮传动摩擦学；第5章线齿轮制造技术与装备，包括3D打印与激光微纳加工技术与装备、专用数控铣削磨削搓齿加工技术与装备及其它后处理二次加工技术与装备；第6章线齿轮传动能力、误差理论、制造精度检测技术及装备；第7章线齿轮典型应用产品的构型设计、制造工艺及装备、产品性能测试等。本书是有关线齿轮啮合原理、设计理论、制造技术与装备、产品质量检测方法、技术及装备的系统性研究的理论成果，可供线齿轮的研究和应用参考。

关键词： SAE5120H等温正火材   纯净度   带状组织   硬度  

摘要： 低碳齿轮钢SAE5120H等温正火材具有低磷、低氧、纯净度高、带状组织评级较低以及圆钢硬度低等优点,适用于采用冷锻工艺制造汽车齿轮零部件.江阴兴澄采用合理的炼钢、连铸、轧制以及等温正火工艺生产出了高品质SAE5120H等温正火圆钢.低碳齿轮钢SAE5120H圆钢的成功研制,提升了我国冷锻齿轮用钢的质量水平.

关键词： 齿轮箱   振动   试验   优化  

摘要： 风电齿轮箱是风力发电机组中的重要部件之一,负责把叶轮在风力作用下获得的动力传递给发电机,并使发电机达到工作转速进行发电,因此齿轮箱的可靠性至关重要,直接关系到整个风机的安全性和发电效率。振动数值作为评价齿轮箱运行状态的重要指标之一,能够直接反映出齿轮箱内部齿轮、轴承等关键零部件的状态,因此如何在设计时就控制好齿轮箱的振动成为齿轮箱研发过程中的一项重点工作。本文以国内某大兆瓦风电齿轮箱的振动测试为参考,在分析该齿轮箱振动超标原因的基础上,研究了影响振动的关键因素,并有针对性的进行了改进优化,为齿轮箱的结构设计和零部件加工制造精度的优化,提供了数据支承和设计改进方向,有效提高了风电齿轮箱的寿命和运行可靠性。

关键词： 轨道车辆   轮对横移   轮轨黏着   传动系统   动态特性  

摘要： 针对曲线段轮对横移黏着作用下轮对-齿轮传动系统动态特性不明等问题,本文通过曲线段轮对横移受力和空间接触几何分析,结合改进的Kik-Piotrowski理论和FaStrip算法,提出曲线段轮轨横移动态黏着接触模型;综合考虑轮轨动态黏着激励、时变啮合刚度、非线性轴承接触力等因素,建立轮轨横移黏着作用下轮对-齿轮传动系统动力学模型;最后分析不同曲线段下轮轨黏着接触特性以及曲线半径、运行速度对传动系统动态特性的影响.研究结果表明:当横移量为0 mm时,左右轮轨接触斑对称且面积相等,两侧最大法向接触应力均为155.1 MPa,且位于接触斑正中心,两侧最大切向接触应力均为40.2 MPa,且均位于接触斑左侧滑移区;随着正向横移量增大,左侧轮轨法、切向接触应力幅值先减小后增大,右侧法向、切向应力幅值逐渐减小,且分布位置向轮对中心偏移,接触斑滑动区占比逐渐增大,轮轨黏着接触性能逐渐恶化;随着曲线半径减小和运行速度增加,齿轮啮合力、轴承接触力和左右侧横向轮轨力都随之增大,从而加剧系统振动,并且在内外耦合激励影响下,左侧轴承接触力和轮轨力均比右侧的高.

关键词： 风力发电   齿轮箱   机械设计   故障分析   优化对策  

摘要： 随着全球对可再生能源需求的不断增长,风能作为一种清洁、可再生的能源,得到了广泛的关注和应用。然而,风力发电设备中的齿轮箱故障问题成为制约其发展的重要因素。本文针对风力发电齿轮箱机械设计存在的问题进行了深入分析,通过建立风速模型和齿轮箱模型,运用动力学仿真方法,分析了齿轮箱在变风速下的动力学行为及其对齿轮啮合的影响。研究结果表明,传统齿轮箱设计无法有效平衡初始冲击力,导致齿轮容易受到冲击破坏。为此,本文提出了优化齿轮箱机械设计的对策,包括改变加载方式或加装缓冲装置,并通过仿真验证了优化设计的有效性。这些研究结果对于提高风力发电齿轮箱的设计水平和运行可靠性具有重要的参考价值。

关键词： 风电变桨系统   齿轮箱材料选择   耐磨性能  

摘要： 风电作为清洁可再生能源,在能源领域占据重要地位。风电变桨系统中的齿轮箱是关键部件,其性能直接影响风电系统的可靠性与效率。材料的合理选择对于齿轮箱的耐磨性能至关重要。不同材料在强度、硬度、韧性等方面存在差异,会影响齿轮箱在复杂工况下的耐磨表现。深入研究风电变桨系统齿轮箱的材料选择与耐磨性能,有助于优化齿轮箱设计,提高其使用寿命,保障风电系统的稳定运行,推动风电产业的持续发展。

关键词： 渐开线圆柱齿轮   接触计算   等几何分析   参数化建模  

摘要： 渐开线圆柱齿轮的齿面接触力学性能是保障齿轮传动稳定性和可靠性的关键， 针对传统有限元方法设计仿真割裂带来的接触计算流程复杂和精度较低等问题， 提出一种基于NURBS表达的渐开线圆柱齿轮参数化建模及单齿啮合等几何接触仿真方法. 首先根据齿轮几何设计参数采用最小二乘法拟合方法重构齿轮轮廓曲线， 再分片构造齿轮平面模型， 对平面模型进行偏置创建面向等几何分析的NURBS实体参数化模型; 然后基于点面法详细推导二维齿轮平面模型和三维齿轮实体模型的无摩擦等几何接触计算相关公式; 最后通过数值仿真算例， 将等几何计算结果与商业软件计算结果进行对比， 验证了所提方法在齿轮接触计算中的有效性. 结果表明， 该方法在齿轮接触数值计算方面展现出了更优的收敛效果， 为齿轮的接触分析和设计仿真一体化提供了一种有效的解决方案.

关键词： 人字齿轮传动系统   动态啮合力   多体动力学   刚柔耦合动力学模型   动态响应特性   频谱   轴线倾斜   偏心误差  

摘要： 为掌握服役过程中，人字齿轮传动系统的动态响应特性，以某人字齿轮传动系统为研究对象，对动态啮合力和箱体振动响应进行了仿真分析和实验研究。首先，依据人字齿传动系统的基本参数和结构，采用了多体动力学方法，建立了“箱体-轴承-轴-齿轮啮合作用”的刚柔耦合动力学模型；然后，将输入条件和约束条件添加到所建模型中，对模型进行了动力学仿真，得到了箱体的振动响应频谱，其与现场实物测试结果吻合较好，验证了模型的准确性；最后，利用上述模型研究了偏心和轴线倾斜情况下人字齿传动系统的动态响应，两种误差均会引起齿轮啮合力的低频波动，并分析了齿面修鼓对其影响。研究结果表明：轴线倾斜引起的波动主要是转频谱线，偏心引起的波动产生了非转频谱线，且该谱线频率与齿轮的重合度有关；偏心或轴向倾斜引起的波动左右齿面相差180 °，存在相互抵消现象，非啮合频率的箱体振动响应没有明显表现；齿面修鼓可以明显降低齿轮啮合引起的振动，轴线倾斜误差情况下，振动从1 433 mm/s2下降到1 207 mm/s2，偏心误差情况下，振动从1 444 mm/s2下降到1 218 mm/s2。该研究成果可为人字齿传动系统的减振避振和实现低噪声设计提供一定理论基础和技术支撑。