关键词： 齿轮铣削   无干涉   等残留高度   刀位点   刀具路径规划  

摘要： 针对圆柱直齿轮的多轴铣削精加工,提出一种无干涉刀具路径规划方法.首先,建立齿轮包络铣削运动模型,准确描述铣刀和工件之间的运动关系;其次,在齿轮齿廓精确模型描述的基础上,通过残留高度曲线与刀具圆弧的求交,计算出残留高度点;根据残留高度点到刀具圆弧中心之间的距离等于刀具半径,计算出刀具路径曲线上的下一刀位点;依次递推计算出等残留高度进给下的所有刀位点;再次,以等残留高度刀位点计算结果为基础,残留高度约束下,计算出等弧长进给和等径向进给的刀位点;然后,通过距离法判断刀具与工件是否存在全局干涉,给出刀具不同刀位点对应的刀偏角,局部干涉通过调整刀具半径来避免;最后,通过仿真计算实例验证所提出方法的可行性和有效性.

关键词： 双摆线永磁齿轮   Halbach充磁阵列   气隙磁场   电磁转矩  

摘要： 设计出一种基于Halbach充磁阵列的双摆线式永磁齿轮(Double cycloid permanent magnetic gear,DCPMG)。给出了DCPMG运行机理和初步参数的设计计算方法,通过空间电磁谐波法建立了传动比的计算模型;并通过等效电流法和麦克斯韦张量法给出了内、外层气隙的电磁转矩表达式;基于Ansoft Maxwell 2D建立了DCPMG的有限元模型,并据此验证了初选模型的正确性;通过控制变量法对DCPMG气隙长度、偏心距、轭铁厚度及永磁体厚度进行了仿真优化。结果表明,优化后的DCPMG转矩密度可达353 kN·m/m^(3),较初选模型提升了约10%。

关键词： 风电机组   有限元法   弹流润滑   齿轮传动   油膜刚度  

摘要： 为研究风电机组齿轮传动系统的润滑特性和动力学特性,以SQI风电机组传动系统实验平台中两级定轴齿轮箱为研究对象,综合考虑齿轮油膜刚度、齿轮啮合刚度以及轴承时变刚度等,计入轴的柔性并采用有限元法建立多自由度渐开线直齿轮动力学模型,利用Newmark积分方法求解多源时变激励下两级齿轮传动系统的动力学特性。讨论不同工况条件对油膜刚度的影响,并研究系统润滑特性、固有频率和振型的变化规律。研究结果表明,在考虑齿轮润滑效应后,齿轮啮合刚度降低,系统动态特性变化趋于敏感,系统固有特性均有所变化,其中对第11阶影响最为突出,然而在系统共振转速附近,固有特性变化趋势有所减弱。

关键词： 斜齿轮   图解法   几何原理   接触线总长  

摘要： 分析斜齿轮重合度与接触线的关系及成形原理,研究重合度与接触线的变化特性,指出了端面重合度或轴向重合度为整数时任意瞬时接触线总长变化恒为零,为进一步降低轮齿振动和噪声提供了理论参考。

关键词： 齿轮传动系统   载荷谱   S-N曲线   疲劳寿命预测   加速试验  

摘要： 基于齿轮疲劳失效理论,利用Workbench和nCode方法建立齿轮CAE模型,完成齿轮接触动力学和疲劳寿命预测分析。以疲劳耐久性主要影响因素为表征参量,对齿轮副进行静态和瞬态特性分析。在给定不同载荷谱的情况下,基于材料S-N曲线和Miner线性损伤累计理论,利用疲劳分析软件nCode Design-Life对齿轮副进行疲劳可靠性分析,得出齿轮接触区域的疲劳结果云图和各节点的疲劳寿命。结果表明:齿轮传动静载条件下的最大接触应力和最小疲劳寿命的区域相同;在动载条件下,最小疲劳寿命出现在齿面分度圆与齿轮端面的过渡区域;在静载、动载条件下,从动轮扭矩的变化对齿轮传动的疲劳寿命影响较大。研究结果可为齿轮抗疲劳优化和加速试验方法的设计提供参考。

关键词： 单挡减速器   齿轮轴   结构及热处理工艺   优化  

摘要： 通过对单挡减速器中间齿轮轴(简称“齿轮轴”)的工作条件和受力情况的分析,并以某型电动汽车减速器上的齿轮轴为例阐述了对中间齿轮轴进行设计改进的要点、目标和要求,从结构方面提升减速器总成的运行效率和寿命。课题组介绍了减速器齿轮轴材料选择的依据,并选择20CrMnMo材料作为齿轮轴的材料,通过分析比较改进前后不同的热处理方案,选取提升齿轮轴性能和寿命的最佳热处理方案,得出20CrMnMo材料齿轮轴最佳结构、最佳机械加工和热处理工艺流程、最佳热处理工艺参数。

关键词： RV减速器   摆线齿轮   冷精整   挤压次数   齿轮精度  

摘要： 精密减速器,尤其是RV减速机,是工业机器人中最为关键的功能部件,其精密制造成形已经成为当代工业机器人研发与应用的一项重大技术挑战。在此基础上针对工业机器人产业对高精度、高可靠性RV减速机需求,开展精密摆线轮冷精整挤压加工成形工艺研究,分析挤压精整量和挤压次数对摆线轮廓精度的影响。研究结果表明,采用冷精整加工工艺可以制造出高精度的摆线轮,精整量是摆线轮廓精度最主要的影响因素,最优精整量参数为0.05 mm。此外,结合正反两次挤压能够进一步提升摆线轮廓精度。该工艺能够显著提升生产效率,大幅度降低制造成本,为摆线齿轮低成本快速精密加工成形提供了具有重要价值的指导。

关键词： 风电机组齿轮箱   动力学模型   故障识别   时变啮合刚度   齿根裂纹   广义BP神经网络  

摘要： 针对风电齿轮箱高速级齿轮传动系统齿根裂纹扩展程度识别难题,该文提出基于广义BP神经网络(GBPNN)的齿轮传动系统齿根裂纹故障模式识别方法。构建计及齿根裂纹扩展方向与路径的齿轮副时变啮合刚度解析模型及风电齿轮箱高速级齿轮-轴-轴承耦合的多自由度动力学模型,分析不同齿根裂纹扩展程度对系统振动特征的影响规律,并利用GBPNN对齿根裂纹故障模式进行识别。研究结果表明:齿轮故障振动周期冲击信号将沿着传动轴进行传递,但传动轴柔性会使其幅值产生明显的衰减;利用GBPNN并结合各轴段节点处振动加速度的峰值、峭度、统计矩阵参数以及方差,可有效实现对齿轮齿根裂纹故障模式的识别。

关键词： 单缸柴油机   齿轮室盖   声振特性   模态分析  

摘要： 针对某型单缸柴油机在标定工况下齿轮室盖侧面噪声辐射问题,采用试验与仿真相结合的方法分析主要辐射部件齿轮室盖的声振特性。首先,在标定工况下采用近场声压阵面法结合1/3倍频程谱法定位分析齿轮室盖噪声辐射特性,联合基于自适应白噪声的完备性集总平均经验模式分解法与同步压缩小波变换法提取齿轮室盖振动响应的时频特征;然后,采用模态分析法识别齿轮室盖的模态特性,分析齿轮室盖声振响应特性与其相关性,发现致使结构动态特性变差的薄弱环节;最后,采取加强筋改进设计措施优化薄弱结构动态特性。仿真计算结果可指导后期控制齿轮室盖结构的声振特性。

关键词： 大型齿轮   成形法   跨齿分度法   齿距误差   补偿  

摘要： 针对成形法加工大型圆柱齿轮中的齿距误差,根据大型齿轮齿距精度的评定方法,分析机床热变形误差、刀具磨损误差及回转台分度误差对齿轮齿距误差的影响,研究齿距分度、连续分度对齿轮齿距误差的影响规律。基于跨齿分度,优化齿轮精加工工序,以降低齿距误差,并对优化效果进行试验验证。结果表明:跨齿分度法可有效降低因机床热变形、刀具磨损、回转工作台分度分辨率导致的齿轮齿距误差,较大幅度提高大型圆柱齿轮齿距的加工精度。