关键词： 汽车变速器   同步器   闭式模锻   主要零件   锻造加工   压力加工   锻造方法   齿轮零件  

摘要： 齿轮是汽车变速器的主要零件,在制造过程中主要使用锻造方法来获取毛坯。在锻造后经过压力加工,齿轮零件会获得更好的内部组织和力学性能。目前变速器齿轮类零件主要通过开、闭式模锻和辗环等方式进行锻造加工。开式、闭式模锻和辗环变速器中齿轮、齿圈类零件主要有输入轴齿轮、主轴档齿轮和中间轴齿轮、同步器齿圈、滑动齿套、同步器钢齿环、结合齿圈等。

关键词： 飞秒激光   三温传热模型   能量累积效应   烧蚀深度  

摘要： 基于飞秒激光精修面齿轮时的能量累积效应,建立了光子-电子-晶格系统间耦合作用的三温传热模型,提出一种确定飞秒激光烧蚀齿面扫描路径间扫描间距的方法。仿真得出,能量密度为6.47 J/cm^(2)时,平衡温度3200 K超过材料的熔化温度,热累积效应明显。根据不同的扫描间距计算激光累积强度,以控制凹坑烧蚀深度和轮廓。实验结果显示,能量密度为6.47 J/cm^(2)时,随着扫描间距的减小,激光累积强度增大,齿面的烧蚀深度线性增大;扫描间距为25μm时的齿轮表面加工质量良好。

关键词： 18CrNiMo7-6齿轮钢   红外热像   裂纹扩展速率   应力强度因子   断裂机理  

摘要： 基于裂纹扩展与尖端温度演变规律,对18CrNiMo7-6齿轮钢疲劳裂纹扩展行为进行了研究。采用红外热像法建立了齿轮钢裂纹扩展过程中的温度变化与应力强度因子之间的对应关系,并与断裂力学分析结果进行对比,发现两者之间存在差异;通过对齿轮钢的疲劳断裂机理的分析,解释了产生这一现象的原因。结果表明:随着应力强度因子的增加,18CrNiMo7-6齿轮钢的裂纹扩展速率随之增加;红外热像法对裂纹扩展变化更为敏感,可用于实时监测材料中的疲劳损伤;由于齿轮钢的断裂机理从脆性解理断裂向韧性断裂的转变导致温升速率产生差异,使得红外热像法具有更高的敏感性。

关键词： engine   engine matching   optimization   optimal matching between mechanics and thermodynamics(OMBMT)   matching gain   engine efficiency improvement   non-circular gears(NCG)   NCG engine  

摘要： The relationship between engine mechanics and thermo-dynamics has been investigated by means of numerical *** inherent mismatching between the mechanical behaviors and the thermodynamic process in internal combustion engine is identified,which is believed to be one of the important limiting factors of energy efficiency for conventional engines available in the current *** approach for engine efficiency improvement through optimal matching between mechanics and thermodynamics(OMBMT)is *** ideal matching model is defined and the conflicts due to the constraints among the mapping strokes in a 4-stroke engine are analyzed.A novel mechanical model is built for approaching optimal matching among all 4 individual strokes in a 4-stroke spark-ignition engine,which is composed of non-circular gears(NCG)and integrated with conventional slider crank engine *** means of digital mechanical model and numerical simulation,the matching gains among all 4 strokes are defined and calculated for quantifying the NCG engine efficiency improvement by comparing with a baseline *** potentials with the OMBMT implemented and the enhancements made by NCG mechanism for engines in terms of overall engine efficiency are *** on the results achieved,it is recommended that the feasibility studies and the experimental validations should be conducted to verify the engine matching concept and effectiveness of the NCG mechanism engine model proposed,and the engine performance and NCG design parameters should be further optimized.

关键词： 双圆弧螺旋齿轮泵   齿顶间隙   泄漏   空化   数值模拟  

摘要： 为了研究在高速高压工况下双圆弧螺旋齿轮泵齿顶间隙对齿轮泵泄漏及空化特性的影响,建立了双圆弧螺旋齿轮泵最佳齿顶间隙数学模型,计算出最佳齿顶间隙。利用PumpLinx对考虑空化后不同齿顶间隙的齿轮泵内部流场进行数值模拟,结果表明:当齿顶间隙为0.02 mm,齿轮泵的流量脉动和压力脉动相对较小,流量输出品质好,与理论分析最佳齿顶间隙为0.0207 mm基本一致,验证了最佳齿顶间隙模型建立的正确性;齿顶间隙会影响齿轮泵内部流场的空化程度和泄漏量,齿轮泵内部的空化程度随着齿顶间隙的增大而减小,齿顶间隙处的泄漏会随齿顶间隙的增大而增大;齿轮泵齿顶间隙处的空化具有密封作用,可以减小齿顶间隙泄漏。研究结果对双圆弧螺旋齿轮泵结构优化及应用具有一定的参考价值。

关键词： 渐开线齿形   激光测量   误差修正   倾角  

摘要： 研究了一种基于激光位移传感器的非接触式测量方法。以渐开线直齿圆柱齿轮齿廓测量为研究对象,解决了接触式测量方法检测时间长及通用性低等缺点。在测量大量齿轮的同时,可避免测头部分磨损,且不易损坏齿轮表面。实验装置采用控制变量法,通过改变入射角和入射深度得到一系列误差图像。作为齿轮齿廓误差中主要检测项目的齿廓和节距,通过误差修正、偏差检测和更深入的分析完成。通过激光位移传感器的误差校对实验,建立了误差修正模型,并将其应用于渐开线直齿圆柱齿轮的测量中。经对比表明,修正后的激光检测精度较修正前有较大提高。

关键词： 锥齿轮   机床   数控系统   二次开发   人机界面  

摘要： 为开发西门子数控系统在弧齿锥齿轮加工机床中的人机界面,基于EasyXML编程语言开发了数控系统专用加工界面,利用西门子数控系统提供的文件功能实现了文件的管理操作,通过读取西门子数控系统的R值,将数控机床的运行参数显示到机床界面,通过写操作将相关参数写入到数控系统R变量,并实现了数控加工的控制。采用上述方法开发的弧齿锥齿轮加工机床数控系统已经大规模、商业化使用。

关键词： 行星齿轮   疲劳断裂   摩擦   磨损   应力集中  

摘要： 某车辆差速器行星齿轮在运行过程中发生早期断裂。采用宏观观察、化学成分分析、硬度测试、金相检验和断口分析等方法分析了行星齿轮断裂的原因。结果表明:齿轮内的黄铜衬套与齿轮内壁发生摩擦,导致齿轮内壁磨损擦伤,擦伤区域产生应力集中使齿轮发生疲劳断裂。建议加强检查齿轮的润滑状况、安装过程、齿轮与黄铜衬套之间是否有异物卷入,以避免齿轮发生异常摩擦。

关键词： 齿轮箱箱体   固有频率   共振   模态  

摘要： 针对动车组的齿轮箱箱体出现裂纹,严重威胁到高速动车组的安全运行问题,首先建立齿轮箱箱体有限元模型,采用Block Lanczos运算法提取模态参数;其次通过搭建齿轮箱箱体试验提取模态平台,采用有效独立平均加速度幅值法选取测试点,用力锤试验提取箱体模态参数;最后通过仿真与试验结果研究齿轮箱箱体的振动特性。结果表明:仿真与模态试验提取的固有频率,相对误差基本控制在4%~6.5%之间,相对误差数值均满足工程试验要求,表明了有限元模型具有较高的可行性,能更好地反应齿轮箱箱体的质量和刚度分布。从齿轮箱箱体的振型图中可以看出振型变化幅度基本一致,表明齿轮箱模态Block Lanczos运算法仿真达到了准确效果。在优化齿轮箱箱体结构并对其性能做出评价时,该模型可以提供参考,尽量避免随机激励所对应的固有频率和箱体的固有频率一致,从而导致箱体产生共振。

关键词： 同步压缩小波包变换(SSWPT)   边际谱   齿轮   故障诊断  

摘要： 在噪声的影响下,齿轮的故障信息不易被识别。同步压缩小波包变换(synchrosqueezed wave packet transform,SSWPT)作为一种新的时频分析方法,具有良好的抗噪声能力。在其基础上提出基于SSWPT边际谱特征信息提取的齿轮故障诊断方法。首先,对故障齿轮的振动信号进行SSWPT得到信号的能量矩阵,并对能量矩阵进行积分变换求取齿轮振动信号的边际谱;然后,根据边际谱提取啮合频率及其倍频,并选择对应的啮合调制频带对能量矩阵运用同步压缩小波包逆变换(synchrosqueezed wave packet inverse transformation,ISSWPT)进行信号重构;最后,对重构信号进行解调分析,从而可以有效提取齿轮故障特征频率。仿真及试验分析结果表明,该方法可以准确地提取齿轮故障特征信息,且分析效果优于包络谱和基于快速谱峭度的共振解调方法,为齿轮的故障特征提取提供一种有效的方法。