关键词： 矿用减速器   齿轮箱体   优化设计   有限元分析   ANSYS  

摘要： 基于矿用减速齿轮箱箱体设计区域,使用ANSYS软件构建矿用减速器齿轮箱体有限元模型,并以此为基础,分别从箱体静力分析和箱体模态分析两个角度开展减速齿轮箱体有限元分析。最后,根据有限元分析结果提出矿用减速器齿轮箱体优化设计方案,将此优化设计方案应用于工程实践,进一步检验此优化设计方案的有效性。

关键词： Workbench   安装支架   受力分析   优化设计  

摘要： 利用Workbench对某大型船闸人字门启闭机开式齿轮自动润滑装置的安装支架受力情况进行分析,发现其最大应力为12.1MPa,远低于Q345材料的许用应力,存在冗余问题。以安装支架总质量为优化目标对安装支架结构尺寸进行优化设计,使其整体质量从56.9kg减少到23.7kg,质量减少58.3%。将优化设计后的安装支架应用到该船闸工程实践中,自动润滑装置润滑工况良好,安装支架未出现明显的结构问题,大幅度降低了安装支架的制造安装成本,极大降低了人员劳动强度。

关键词： 双磁场   磁齿轮电机   调制机理  

摘要： 为有效解决双磁场调制磁齿轮电机高密度转矩和振动干扰的矛盾,课题组针对磁齿轮电机在双磁场调制过程中的工作机理进行了分析,采取有限元法研究了磁齿轮电机内、外转子和电枢绕组间的磁场耦合关系;并利用叠加定理,对双转子磁场模型化简,具体推导了反电动势特性。结果表明,电机内、外转子磁场相位差增大会导致反电动势有小幅下降。

关键词： 斜齿轮   齿面点蚀   动力学仿真   故障诊断  

摘要： 齿面点蚀是斜齿轮的主要故障之一。不同齿面及不同程度的点蚀故障诊断需要大量的实验数据支撑。提出一种仿真与实验相结合的方法,对斜齿轮齿面点蚀程度和数量进行故障识别。建立了单齿面点蚀和多齿面点蚀等不同点蚀故障类型的斜齿轮动力学模型,对动态响应信号进行包络谱分析,得到了不同点蚀故障类型时域和频域的特征响应规律。对齿轮接触疲劳实验振动信号进行特性分析,验证了斜齿轮点蚀故障动力学模型的准确性。结果表明,齿轮点蚀故障动力学模型可以对单齿面不同点蚀程度和多齿面点蚀进行诊断识别,为传动齿轮故障诊断与健康预测提供诊断依据。

关键词： 非线性动力学   传递误差   冲击状态   分岔   跳跃  

摘要： 综合考虑齿侧间隙、轴承径向游隙、时变啮合刚度及传递误差等非线性因素,文中建立了含中间介轮的两级齿轮传动系统9自由度非线性动力学模型。采用Runge-Kutta积分法,结合3类Poincaré映射,通过数值仿真获取描述齿轮传动动态特征的啮合冲击状态分岔图,探讨了双参数空间内齿轮副动态响应与传递误差之间的相关性,验证了极端工况条件导致的齿轮副跳跃、脱啮和混沌等异常振动现象。结果表明:低频范围内,传动齿轮副擦边分岔附近存在齿面啮合冲击跃变的跳跃行为;较大的传递误差导致脱啮严重,振动加剧,为不可取参数区间;在动态设计初期,可依据系统啮合冲击运动和分岔特性选配动力学参数。

关键词： 齿轮测量   双目视觉   三维点云   曲面重构  

摘要： 基于双目视觉测量系统开展面向齿轮的三维轮廓点云精确重构测量方法研究。针对齿轮的初始三维点云存在的噪点问题,利用直通滤波和体素栅格滤波去除离群点和冗余点;采用移动最小二乘法平滑加贪婪三角化重构算法进行了齿轮重构。搭建了双目视觉齿轮测量系统实验平台,通过测量实验对比分析了齿轮的三维重构效果及尺寸测量精度。结果表明:采用移动最小二乘法平滑加贪婪三角化重构后的齿轮三维模型比直接重构的齿轮表面光滑,边缘清晰,齿顶圆直径尺寸的测量误差由0.833 mm降至0.544 mm,孔径加键槽尺寸的测量误差由0.133 mm降至0.106 mm,孔径尺寸的测量误差由0.171 mm降至0.148 mm。

关键词： 农业机械   离散元   正交试验   排肥器   错排齿轮   排肥均匀性  

摘要： 为提升双齿轮式排肥器的排肥均匀性,该研究基于原始结构参数对直齿排肥齿轮进行改进,设计错排齿轮式排肥器。在参数化建模和确定轮齿容肥体积的基础上,结合理论分析确定了排肥器的理论排肥量。利用EDEM对排肥过程进行仿真,通过单因素试验分析错排齿轮片数、排肥轮间隙对排肥均匀性的影响,选用L_(9)(3^(4))正交表进行正交仿真试验。试验结果表明:试验因素对试验指标影响的主次顺序为错排齿轮片数、排肥轮间隙,当错排齿轮片数为3片、排肥轮间隙为5 mm时,排肥均匀性变异系数为4.69%。采用台架试验对双齿轮和错排齿轮式排肥器进行对比试验,结果表明:转速60 r/min时错排齿轮式排肥器的排肥流量变异系数为4.74%,与理论值基本吻合,且比双齿轮排肥器变异系数减小10.68个百分点。基于实测排肥器转速-流量曲线设计电控排肥控制器并进行台架试验,施肥精度偏差为3.1%,优化后的排肥器排肥均匀性良好,且可实现精控排肥。研究结果可为精控排肥器的设计及优化提供参考。

关键词： 锥齿轮   安装误差   接触印痕特性   6σ稳健性优化设计  

摘要： 为了提高锥齿轮发生啮合过程中安装误差控制精度,在分析影响安装精度因素基础上,根据印痕特性与6σ稳健优化的方法构建目标函数,通过Monte Carlo算法完成抽样,采用多岛遗传算法实现二阶接触参数优化并调整安装误差,对比了优化前后的安装误差差异。结果表明:6σ稳健优化过程有助于印痕特征形成更稳定的安装误差,可靠度超过99.993 7%,实现了印痕中心波动程度的大幅减小,获得了稳定性更高的齿轮系统。处于不同的二阶接触参数下对应的印痕特征也存在显著差异,减小了各安装误差下传动误差。6σ稳健设计传动误差波动相对确定性优化方法减小了30%。对比了所提出的优化方法和确定性优化方法差异性,表明采用本文设计的稳健性方法满足可靠性要求。

关键词： 偏心齿轮   进口机床   环境因素   齿轮轴   工装   降本增效   操作工   大批量  

摘要： 本工装针对小型齿轮轴的大批量高精密加工,在替代进口机床和工装的基础上,仍然可以实现在其他环境因素有一定(小)波动时,产品合格的同时,保持加工工况的稳定(Cp≥1.67),同时实现降本增效和降低对操作工的依赖。

关键词： 燃油泵   遗传算法   多约束   多目标优化  

摘要： 在航空宇航推进领域,提高发动机综合推重比已经成为主要的发展方向。为满足航空发动机主要附件之一的燃油泵流量大、体积小、质量轻的要求,根据齿轮泵的设计需求、零件强度、加工工艺等确定设计约束条件,以体积小、质量轻、流动脉动系数小为优化目标,利用一般遗传算法和非支配排序遗传算法分别进行齿轮泵结构参数的单目标、多目标优化。结果表明:优化后的体积与流量脉动系数都有明显减小。此方法可为齿轮式航空燃油泵的设计提供参考。