关键词： 安装误差   面齿轮   接触轨迹   接触应力  

摘要： 为了解决安装误差对弧线齿面齿轮齿面接触的影响,根据面齿轮传动的啮合原理,采用展成加工的方法,得到了弧线齿面齿轮副的精确啮合模型,并推导了含安装误差的弧线齿面齿轮齿面方程,得到了弧线齿面齿轮齿面主曲率及接触应力的计算方法。在此基础上,分析了轴交错误差,轴交角误差,轴向偏移误差对弧线齿面齿轮啮合点轨迹及接触应力的影响规律。研究结果表明:三种安装误差都会对面齿轮接触位置和接触应力产生影响,其中轴交角误差影响最为显著,应当避免,适当选取轴交错误差与轴偏移误差可提高弧线齿面齿轮副的承载能力。

关键词： 直齿圆柱齿轮   螺旋线修形   传动误差   螺旋线载荷分布系数   轮齿应力分布  

摘要： 齿轮传动由于受制造和安装误差、齿轮弹性和热变形等因素的影响,在啮合过程中不可避免地会产生振动、冲击和偏载,从而造成齿轮效率和寿命偏低的问题。针对该问题,运用虚拟仿真验证手段,以典型外啮合直齿圆柱齿轮为研究对象开展螺旋线修形优化。结果显示,优化后齿轮表面应力分布均载程度提高78.31%,传动误差降低41%,螺旋线载荷分布系数降幅达到39.3%,接近于1。可见,螺旋线修形能够显著改善因各种因素综合引起的螺旋线偏差,改善传动状态,提高啮合质量。

关键词： 齿轮   误差补偿   加工误差   离散化   修正参数   在机补偿  

摘要： 在以修正量为基础进行高精密齿轮加工误差补偿时,主要依托于无偏估计法进行计算,使得补偿处理后齿形法向偏差依旧较大。为此,提出工业设备中高精密齿轮加工误差补偿技术。首先深入分析工业设备中高精密齿轮加工模式,建立齿轮加工模型。然后采用离散化分析方法对比理论齿面与实际齿面,测量齿面加工存在的误差。最后建立关联函数,描述机床调整参数和齿形偏差之间联系,生成齿形误差敏感系数矩阵,与比例修正参数相结合计算修正量,再通过数控程序实现加工误差补偿。实验结果表明:补偿前左、右齿形最大法向偏差分别为23.7μm和4.8μm,补偿后齿形的最大法向偏差均小于0.1μm,表明所提技术可提升齿轮加工精度。

关键词： 城轨列车   直齿轮   弯曲疲劳   两级载荷   疲劳寿命预测  

摘要： 齿轮弯曲疲劳对列车安全运营具有重要影响。本文针对城轨列车载荷特点,建立一种适用于城轨列车的齿轮疲劳寿命预测模型。通过分析城轨列车实际运行过程的齿轮载荷特点,并结合主动齿轮累积受载频次,确定两级载荷大小,以两级应力比作为损伤参量,对城轨列车齿轮弯曲疲劳进行试验研究与寿命预测。研究结果表明:齿轮在两级载荷作用下疲劳寿命明显低于单一载荷作用下的疲劳寿命。通过将本文提出的疲劳寿命预测模型预测结果与试验数据进行对比发现,本文建立的疲劳寿命预测模型可以较为准确的预测齿轮的疲劳寿命。

关键词： 齿轮   塑料   复合材料   注塑成型   3D打印   机加工  

摘要： 以传递运动和动力为主要功能的齿轮在机械装备中具有举足轻重的作用。与金属齿轮相比,塑料齿轮具有质量轻、运行噪音小、耐磨性好、自润滑性能好、耐腐蚀等诸多优点,而且具有易成型、制造成本低、设计灵活等特点。与传统金属齿轮的成型制造方法相比,塑料齿轮因塑料原料种类及性能差别较大,成型制造方法也有很大差异。通过查阅塑料齿轮相关文献资料,总结了不同塑料齿轮的特点、性能及应用,分析了注塑成型、3D打印和机加工成型等塑料齿轮的主要制造方法。

关键词： 齿轮箱   结构声强   阻尼材料   减振设计  

摘要： 针对大型薄壁齿轮箱的结构振动噪声问题,建立了一种基于结构声强计算及可视化的结构局部附加阻尼材料减振设计方法,实现了齿轮箱的低振动设计。以某大型复杂薄壁行星齿轮箱为研究对象,确定了局部附加阻尼减振设计的流程。首先建立箱体的有限元模型,考虑齿轮系统的动态啮合激励,求解出箱体机脚测点的振动响应,并根据振动加速度级频谱图确定振动的峰值频率。利用ANSYS APDL通过结构声强计算及可视化得到齿轮箱薄壁结构的结构声强幅值云图,由此确定出振动能量最大的区域。最后对该区域附加阻尼材料,并对局部附加阻尼布局方案及全局附加阻尼布局方案下齿轮箱机脚的有效振动加速度级进行比较。结果表明:通过该方法进行阻尼材料的布局设计可以有效降低测点的振动加速度级,在有限的阻尼材料消耗情况下,可以获得比全局附加阻尼方法更好的减振效果。

关键词： 压裂泵   小齿轮   裂纹萌生及扩展   理化分析   失效机理   断裂失效   过盈量   加热温度  

摘要： 本文从技术角度对齿轮裂纹产生的原因进行了深入分析和认真查找,对齿轮传动副的关键结构参数重新进行了分析计算、断口理化分析以及仿真分析等,通过对比分析,最终确定小齿轮装配过盈量偏大、加热温度过高导致齿廓硬度不足是造成小齿轮裂纹萌生及扩展断裂失效的主要原因。在后续生产过程中,通过严格控制加热温度和过盈量之后,小齿轮正常使用,未再出现失效问题。

关键词： 17CrNiMo6齿轮钢   元素偏析   带状组织   均匀化行为  

摘要： 以17CrNiMo6齿轮钢为研究对象,通过对其锻态试样进行不同温度和不同时间的退火处理,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)组织分析手段和Origin数据处理软件,对其带状组织形成原因以及均匀化行为进行了研究与定量分析。结果表明,C、Cr、Ni、Mn和Mo元素在珠光体+贝氏体区域的富集是17CrNiMo6齿轮钢带状组织产生的根本原因,当加热温度为1100℃、保温时间为11 h和加热温度为1250℃、保温时间为2 h以上时,带状组织已消除,但合金元素不均匀程度仍较高。当加热温度为1250℃、保温时间为4 h时,C、Cr、Mn、Ni、P、S、Mo的偏析系数K分别为1.02、0.98、1.02、1.02、1.01、0.98、0.98,元素分布也达到均匀。

关键词： 轧机齿轮箱   故障监测   运行状态   振动信号  

摘要： 为获取并分析轧机齿轮箱工作时的机械振动信号,以进一步研究并判断齿轮箱健康状况,从实际出发,设计一套适合轧机齿轮箱机械振动检测的装置。对轧机齿轮箱运行过程中产生的振动信号进行采集,利用振动信号分析技术分析齿轮箱运行状态。分析典型的高线轧机齿轮箱失效的振动特征以及特征频率计算;分析并设计轧机齿轮箱振动检测系统,包括监测系统总体连接、振动测试点的分布、传感器的选择等;通过实验测试该监测系统的功能。结果表明:该系统能够达到检测齿轮箱运行状态的要求。

关键词： 带式输送机   齿轮传动   优化设计   MATLAB  

摘要： 传统的闭式齿轮传动设计一般是以齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度为设计指标,经过多次修改参数、校核直至满足设计要求为止,设计效率低而且安全裕量大。采用机械优化设计的方法建立包含目标函数、设计变量、约束条件等内容的数学模型,并通过MATLAB中的优化设计工具箱对数学模型进行计算,得到最优的设计方案,可以减小齿轮结构、节约齿轮材料,快速、高效地完成设计任务,提高设计效率和产品质量。