关键词： 高精度   刀路优化   切削效率   质量  

摘要： 齿轮传动基座普遍存在尺寸跨度大,形状复杂多变,多特征关联性强,尺寸精度要求高,加工难度大,加工工艺复杂等特点,以典型齿轮传动基座为例,利用现有的车铣复合加工中心设计并优化零件的加工工艺、加工刀路,解决刀路不连续的问题。通过研究实验数据表明,经过优化刀路及加工工艺后,切削效率显著提升,工件表面粗糙度得到明显降低。

关键词： 故障诊断   齿轮箱   风力发电机组  

摘要： 随着全球可再生能源需求的不断增长,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,得到了广泛应用,风力发电机组在长期运行过程中,常常面临齿轮箱故障这一重大挑战,齿轮箱作为风力机组的核心传动部件,其可靠性直接影响到整机的稳定性和发电效益,风力发电机组的运行环境特殊,齿轮箱承受着复杂的载荷和极端的工况,这使得齿轮箱故障诊断变得更加复杂和关键,确保风力发电机组的高效运行,及时、准确地识别齿轮箱故障,已成为提升风电机组运维水平和经济效益的重要课题,研究齿轮箱故障诊断技术具有重要的理论和实践意义,本文主要分析了风力发电机组齿轮箱故障诊断措施。

关键词： Pascal蜗线齿轮   多段变性   传动比   压力角   重合度  

摘要： 为得到不同传动特性的Pascal蜗线齿轮机构,基于二段变性Pascal蜗线齿轮生成机理构建多段变性Pascal蜗线齿轮机构。将Pascal蜗线曲线划分成N段,并在每一区段内引入不同的变性系数,由此获得多段变性Pascal蜗线。基于几何图学构建该曲线数学方程。将多段变性Pascal蜗线曲线应用于齿轮机构,得到一种变速传动的非圆齿轮机构,并构建该类型齿轮机构传动数学模型。为便于优化设计,编制了多段变性Pascal蜗线齿轮机构可视化设计平台,分析了变性系数对Pascal蜗线族齿轮的影响,总结了变性系数选取准则。分析了三段变性Pascal蜗线齿轮机构的传动特性和多段变性Pascal蜗线齿轮在压力机上的应用。研究发现:在不同区段内引入不同的变性系数,可获得不同的传动特性;且分段数量越多,可调节性越强,获得的传动特性种类越多。

关键词： 增程发电系统   齿轮传动   齿轮啸叫噪声   NVH   微观修形  

摘要： 鉴于增程发电系统中齿轮噪声对汽车整体(称为整车)静谧性的影响显著,为解决增程发电系统的齿轮阶次噪声问题,提出了一种基于Romax进行齿轮微观参数修正的优化方法。对某增程发电系统进行的噪声、振动和声振粗糙度(Noise, Vibration and Harshness,简称NVH)性能测试发现,在发动机最高转速3 000 r/min、扭矩约100 N·m、电机转速不超7 000 r/min的工况下出现了齿轮啮合的啸叫现象。采用Romax软件建立增程发电系统的齿轴模型,对齿轮微观参数进行了修正,以降低噪声。通过仿真和整车的NVH性能实测可知,修正齿向斜度和鼓形量后的齿轮阶次噪声明显降低,增程发电系统的运行稳定性得到了提升。

关键词： 高速列车   齿轮箱   刚柔耦合   多体动力学  

摘要： 针对高速列车齿轮箱振动特性问题,利用3D扫描设备对高速列车齿轮箱箱体进行了逆向三维建模。通过多体动力学仿真软件分别建立了含齿轮箱的整车动力学模型和齿轮箱传动系统刚柔耦合仿真模型,通过整车动力学仿真得到了箱体在轨道谱激励下的载荷特征,并将其与齿轮箱传动系统耦合模型相联立,对箱体在内外激励下的振动特性进行了分析,获得了上箱体小齿轮上端与下箱体底部振动位移及加速度较大,上箱体大齿轮附近振动位移及振动加速度相对较小等规律,并与实验数据进行了对比,验证了模型可靠性。

关键词： 面齿轮   网格划分   激光参数   齿面形貌特征   飞秒激光烧蚀  

摘要： 飞秒激光加工成为当今研究复杂齿轮制造的新方向。本文通过面齿轮齿面网格划分方法,利用齿面三维模型测量计算每个节点处的激光入射角θ,建立飞秒激光加工齿面材料18Cr2Ni4WA的反射率、能量密度分布等烧蚀模型,研究椭圆形烧蚀光斑面积、烧蚀区面积,以及烧蚀凹坑深度等齿面形貌特征。通过模型仿真和实验结果分析表明,烧蚀光斑面积随θ的增大先缓慢增加,后快速增加;烧蚀区面积随激光功率P的增加而增加,随θ的增大,先慢速减小而后呈指数函数形式加速减小;烧蚀凹坑深度随着P的增加而增加,随θ增大而呈现近似线性降低。θ对齿面质量的影响程度要大于P,较小的θ,以及P为4.9 W左右时齿面形貌较好,为提高面齿轮加工质量提供了技术支撑。

关键词： 风电机组   齿轮箱   打齿  

摘要： 风电机组齿轮箱结构一般由多级行星+一级平行级结构组成,行星级传动结构复杂、加工和装配要求高,在风场运行时容易夹杂异物而出现打齿问题。介绍在风电机组上修磨齿轮箱一级行星架技改方法,该方法克服了齿轮箱现场技改施工空间狭小、操作难度较大等不利因素,避免齿轮箱批量下架返修引发的高成本压力,让风电机组齿轮箱现场技改处理更方便、更快捷。

关键词： 斜齿轮   残余应力   时变啮合刚度   动载荷  

摘要： 【目的】淬火热处理作为齿轮重要强化工艺会产生较高的残余应力,进而影响齿轮啮合刚度及动态性能。在分析淬火残余应力分布规律的基础上,揭示残余应力对齿轮啮合动态特性的量化影响。【方法】基于直接热-力耦合法建立齿轮淬火仿真模型并求解淬火残余应力,结合单节点法将该残余应力作为预应力求解斜齿轮副的时变啮合刚度;并以此为基础,利用集中参数法建立斜齿轮副的10自由度动力学模型,使用龙格-库塔法进行数值求解,得到斜齿轮副的振动响应动载荷时域图和频域图。【结果】与不考虑残余应力相比,存在残余应力的单齿弯曲变形在4齿啮合区域变大、在5齿啮合区域变小,接触变形无明显变化,啮合刚度和动载荷的时域峰值变大,啮频处的动载荷频域幅值谱密度增大。

关键词： 渗碳齿轮   表面完整性   残余应力   表面粗糙度   硬度梯度  

摘要： 目的针对材料牌号、加工工艺、几何结构与渗碳齿轮表面完整性关联规律不明的问题,探究不同材料、工艺、结构对表面完整性的影响。方法对18CrNiMo7-6、9310、20Cr2Ni4A、20CrMnTi几种常用渗碳齿轮的渗碳磨削、喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整、喷丸光整等工艺状态进行表面粗糙度、残余应力、硬度梯度等表面完整性表征,讨论材料、工艺、结构对表面完整性特征的影响规律。结果在渗碳磨削、喷丸强化工艺状态下,几种常用渗碳钢的表面残余压应力、表面硬度等参数基本一致。经喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整处理后,最大残余压应力幅值范围为1100~1400 MPa,表面硬度为660HV~720HV。通过滚磨光整改善表面微观形貌的效果最显著,能够使表面粗糙度S_(a)降至0.25μm以下。通过二次喷丸提升次表面最大残余压应力的效果明显,能够使齿轮次表面最大残余压应力提升至1200MPa。滚子和齿轮2种几何结构的试件在渗碳磨削、喷丸强化、喷丸光整等工艺状态下,其表面完整性参数基本一致。结论揭示了不同材料牌号、加工工艺、几何结构对渗碳齿轮表面完整性的影响规律,可为齿轮加工工艺优化和高表面完整性创成提供理论支撑和数据参考。

关键词： 加工受力   齿轮泵   受力极限   切削加工  

摘要： 在机械零件的加工过程中,受力变形是一个常见问题,尤其对于齿轮泵而言,其腔体密封的严格要求,使得齿轮加工质量至关重要。齿轮泵齿轮的隐形缺陷可能会在使用过程中威胁到腔体密封安全。为确保齿轮泵齿轮加工质量和精度,研究了齿轮泵齿轮机械加工受力极限测试方法。在测试准备阶段,选择了合适的测试设备和齿轮泵齿轮,并确定切削加工方式。通过设计齿轮加工受力计算方法,分析齿轮的受力状态,构建湍流模型以压缩加工流动值,并利用弹性耦合关系联系齿轮的内力与变形。在高速加工中心进行切削力测试时,分别对不同轴向上的齿轮受力极限值进行了测量。测试结果表明,当轴向切削深度低于1.0 mm时,齿轮的最大受力值为240 N,出现在OY轴方向;而当轴向切削深度超过2.0 mm时,最大受力值为140 N,出现在OX轴方向;此外,齿轮的受力随厚度和刚度变化而呈现周期性变化,当齿轮刚度最小时,其受力值也最小,表现为齿轮顶部的受力最小,而齿轮根部的受力值最大。