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基于动力学和可靠性的风力发电齿轮传动系统参数优化设计 被引量：105
1
作者 秦大同 邢子坤 王建宏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期24-31,共8页
通过建立1.5 MW风力发电齿轮传动系统动力学微分方程,考虑由风速变化引起的外部激励和由时变啮合刚度与综合误差引起的内部激励,应用模态叠加法求解系统的动力学微分方程并给出了使用系数和动载系数的表达式。在此基础上,对齿轮传动系... 通过建立1.5 MW风力发电齿轮传动系统动力学微分方程,考虑由风速变化引起的外部激励和由时变啮合刚度与综合误差引起的内部激励,应用模态叠加法求解系统的动力学微分方程并给出了使用系数和动载系数的表达式。在此基础上,对齿轮传动系统的优化问题进行了深入研究,建立以等强度原则和可靠性为约束,以体积最小为目标的优化设计数学模型,利用Matlab的优化工具进行优化,并对实例进行分析计算。分析结果表明,给出的变工况动载荷条件下的风电齿轮传动系统优化设计方法和得到的设计参数,能有效地提高传动系统的可靠度,明显降低重量和体积。 展开更多
关键词 齿轮传动 风力发电机 动载系数 可靠性优化设计
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齿轮传动啮合接触冲击分析 被引量：92
2
作者 唐进元 周炜 陈思雨 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期22-30,共9页
基于接触动力学相关理论和齿轮传动物理模型,提出齿轮传动啮合接触冲击概念,研究齿轮啮合传动时由啮合点处速度差异导致的轮齿接触冲击现象,建立齿轮啮合接触冲击模型,给出啮合接触冲击求解算法,分析不同冲击转速、冲击位置对冲击合力... 基于接触动力学相关理论和齿轮传动物理模型,提出齿轮传动啮合接触冲击概念,研究齿轮啮合传动时由啮合点处速度差异导致的轮齿接触冲击现象,建立齿轮啮合接触冲击模型,给出啮合接触冲击求解算法,分析不同冲击转速、冲击位置对冲击合力、冲击时间和冲击应力的影响,并利用解析计算式对比计算各个冲击位置和冲击速度条件下的最大冲击力,验证数值计算结果的有效性。研究表明:冲击转速和冲击位置对冲击合力、冲击时间以及冲击应力均产生较大影响。同时还给出不同冲击条件下齿面上最大接触应力点在整个冲击接触过程的分布,为接触疲劳和疲劳累积的深入研究提供参考,计算结果表明最大接触应力点集中在齿宽中部附近区域,并且受冲击速度的影响很小。 展开更多
关键词 齿轮传动 接触 冲击 啮合
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齿轮传动啮合效率计算方法的研究 被引量：61
3
作者 姚建初 陈义保 +1 位作者 周济 余俊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期18-21,27,共5页
研究了齿轮传动中啮合效率的计算方法，推导出渐开线圆柱齿轮内外啮合传动的效率函数，证明了效率函数在啮合区间的连续性。基于连续函数积分中值定理，定义了齿轮传动啮合效率的积分形式，通过积分运算得到了渐开线内外齿轮啮合效率的... 研究了齿轮传动中啮合效率的计算方法，推导出渐开线圆柱齿轮内外啮合传动的效率函数，证明了效率函数在啮合区间的连续性。基于连续函数积分中值定理，定义了齿轮传动啮合效率的积分形式，通过积分运算得到了渐开线内外齿轮啮合效率的计算公式，并从理论上证明了效率公式的正确性。结合数据计算结果的图表分析，进一步验证了效率公式的有效性。 展开更多
关键词 齿轮传动 啮合效率 滑动磨擦 计算方法
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基于ANSYS/LS-DYNA的齿轮传动线外啮合冲击研究 被引量：51
4
作者 唐进元 刘欣 戴进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期40-44,50,共6页
对ANSYS/LS-DYNA求解齿轮啮合冲击问题进行了研究,给出了齿轮啮合冲击碰撞数学模型及数值解求解步骤与方法,进行了实例计算,基于ANSYS/LS-DYNA对齿轮啮入冲击过程进行了数值仿真,得出了冲击速度与冲击力、齿宽与冲击力的数量关系,得到... 对ANSYS/LS-DYNA求解齿轮啮合冲击问题进行了研究,给出了齿轮啮合冲击碰撞数学模型及数值解求解步骤与方法,进行了实例计算,基于ANSYS/LS-DYNA对齿轮啮入冲击过程进行了数值仿真,得出了冲击速度与冲击力、齿宽与冲击力的数量关系,得到了较精确的冲击时间。研究表明ANSYS/LS-DYNA是研究齿轮啮合冲击问题的十分有用的工具,为齿轮啮合冲击的研究提供了一种新方法与途径。 展开更多
关键词 齿轮传动 ANSYS/LS-DYNA 线外啮合 冲击
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齿轮传动多体接触动力学模型 被引量：55
5
作者 方子帆 舒刚 +1 位作者 何孔德 赵新泽 《机械传动》 CSCD 北大核心 2009年第1期15-18,共4页
基于多体接触动力学理论,对齿轮传动动力学模型进行了研究,给出了模型参数的确定方法。以开发的混合型齿轮传动为对象,在ADAMS软件环境中建立了其多体接触动力学模型。在仿真环境下直观动态地描述了齿轮啮合接触过程,计算出齿轮传动在... 基于多体接触动力学理论,对齿轮传动动力学模型进行了研究,给出了模型参数的确定方法。以开发的混合型齿轮传动为对象,在ADAMS软件环境中建立了其多体接触动力学模型。在仿真环境下直观动态地描述了齿轮啮合接触过程,计算出齿轮传动在给定输入转速和载荷作用下各级齿轮的动态啮合力。仿真分析结果揭示了齿轮传动的刚度激励与啮合冲击激励引起响应的周期性波动的现象。 展开更多
关键词 齿轮传动 动力学模型 多体接触 啮合力
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面齿轮传动的研究现状与发展 被引量：41
6
作者 朱如鹏 潘升材 高德平 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期357-362,共6页
论述了面齿轮传动的研究现状及需要进一步研究的问题。作者对面齿轮传动中受到刀具数量多和齿宽窄的限制提出了新认识，认为机械产品的型号是有限的，相应所用齿轮参数也是有限的；同时通过使用现代设计方法可以充分地利用有效齿宽，需... 论述了面齿轮传动的研究现状及需要进一步研究的问题。作者对面齿轮传动中受到刀具数量多和齿宽窄的限制提出了新认识，认为机械产品的型号是有限的，相应所用齿轮参数也是有限的；同时通过使用现代设计方法可以充分地利用有效齿宽，需要采用现代分析技术对面齿轮的强度作进一步的深入研究。由于接触斑点的位置不仅与几何尺寸有关，还与变形及各种误差有关，这些误差又都是随机的。因此，作者在文中提出了概率弹性啮合分析的新概念。 展开更多
关键词 机械传动 齿轮传动 面齿轮 随机弹性啮合
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齿轮传动转子-轴承系统动力学的研究进展 被引量：41
7
作者 李明 孙涛 胡海岩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期249-256,共8页
齿轮 -转子 -轴承系统是高速旋转机械最重要的部件之一。本文简要回顾了齿轮动力学建模和齿轮 -转子 -轴承系统动力学研究的发展历史 ,重点评述了近 2 0年来齿轮 -转子 -轴承系统的弯扭耦合振动和非线性动力学的研究现状 ,最后对一些理... 齿轮 -转子 -轴承系统是高速旋转机械最重要的部件之一。本文简要回顾了齿轮动力学建模和齿轮 -转子 -轴承系统动力学研究的发展历史 ,重点评述了近 2 0年来齿轮 -转子 -轴承系统的弯扭耦合振动和非线性动力学的研究现状 ,最后对一些理论和应用研究以及相关学科的发展等方面进行了展望。 展开更多
关键词 齿轮传动 转子 轴承 动力学
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齿轮传动中啮合冲击的理论分析 被引量：39
8
作者 武宝林 杨素君 姚俊红 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第1期55-57,共3页
根据渐开线齿轮传动的特点 ,应用机械动力学理论 ,建立了考虑轮齿受载变形后齿轮传动过程中的有关几何量与其啮入冲击速度、最大冲击力之间的定量关系表达式。据此初步分析了齿宽、传动比、轮齿受载变形、工况、齿轮结构等对传动过程中... 根据渐开线齿轮传动的特点 ,应用机械动力学理论 ,建立了考虑轮齿受载变形后齿轮传动过程中的有关几何量与其啮入冲击速度、最大冲击力之间的定量关系表达式。据此初步分析了齿宽、传动比、轮齿受载变形、工况、齿轮结构等对传动过程中啮合冲击的影响情况。 展开更多
关键词 理论分析 齿轮传动 啮合冲击 振动
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修形斜齿轮的轮齿接触分析 被引量：40
9
作者 方宗德 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期247-250,共4页
应用Ｌｉｔｖｉｎ最近的齿轮啮合理论，推导了修形斜齿轮的齿面接触与边缘接触的全部计算过程，能够对修形斜齿轮的齿面展成和具有不同误差及修形的斜齿轮接触过程进行计算机仿真。还以刀具齿廓修形和ＣＮＣ机床修形为例，讨论了齿面修... 应用Ｌｉｔｖｉｎ最近的齿轮啮合理论，推导了修形斜齿轮的齿面接触与边缘接触的全部计算过程，能够对修形斜齿轮的齿面展成和具有不同误差及修形的斜齿轮接触过程进行计算机仿真。还以刀具齿廓修形和ＣＮＣ机床修形为例，讨论了齿面修形对改善齿轮传动性能的作用，以及相应的修形设计方法。 展开更多
关键词 斜齿轮 接触问题 仿真 修形斜齿轮 齿轮传动
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齿轮传动的线外啮合与冲击摩擦 被引量：44
10
作者 周长江 唐进元 钟志华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期75-81,共7页
通过齿轮传动线外啮合机理分析,提出沿啮合作用线方向构建'系统等效误差-轮齿综合变形'计算模型的方法。按统计规律将齿轮主要误差项沿啮合线一次合成为系统等效误差;根据啮合原理和'轮齿综合变形-载荷历程'曲线,反推... 通过齿轮传动线外啮合机理分析,提出沿啮合作用线方向构建'系统等效误差-轮齿综合变形'计算模型的方法。按统计规律将齿轮主要误差项沿啮合线一次合成为系统等效误差;根据啮合原理和'轮齿综合变形-载荷历程'曲线,反推出线外啮入冲击点的轮齿变形。将系统误差与轮齿变形沿啮合线二次合成,推导出线外啮入冲击点几何位置判据。获得啮入点的几何位置和冲击力这一关键数据,并求解出线外啮合段各点的几何位置和冲击力。进而建立线外啮入冲击摩擦模型,推导出各接触点的冲击摩擦力与摩擦因数。与相关研究比较,以上模型和计算方法及其分析结果比较可靠。上述研究对于深入探索齿面摩擦性态和齿轮传动减振降噪等具有一定的理论价值。 展开更多
关键词 齿轮传动 线外啮合 冲击摩擦 系统误差 综合变形
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正交面齿轮传动中齿宽设计的研究 被引量：35
11
作者 朱如鹏 潘升材 高德平 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期566-567,569,共3页
在面齿轮的加工中，面齿轮在齿根处易产生根切，而在齿顶处易产生变尖现象，因此面齿轮的齿长受到了限制。根据产生根切与齿顶变尖的条件，本文得出了齿宽设计的基本公式。同时，定义了两个无量纲参数，即最小内半径系数和最大外半径系... 在面齿轮的加工中，面齿轮在齿根处易产生根切，而在齿顶处易产生变尖现象，因此面齿轮的齿长受到了限制。根据产生根切与齿顶变尖的条件，本文得出了齿宽设计的基本公式。同时，定义了两个无量纲参数，即最小内半径系数和最大外半径系数，来表示齿宽的设计范围。给出了有关的计算结果。 展开更多
关键词 机械传动 啮合传动 面齿轮 齿宽 齿轮传动
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齿轮系统动态传递误差和振动稳定性的数值研究 被引量：40
12
作者 陈安华 罗善明 +2 位作者 王文明 郭迎福 刘德顺 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期21-25,共5页
建立了计及轮齿时变啮合刚度、啮合阻尼、支承刚度和阻尼的齿轮系统扭转-横向振动耦合的3自由度动力学模型。用数值仿真方法,研究了重合度、支承刚度、啮合阻尼和支承阻尼对齿轮动态传递误差和动力稳定性的影响。研究结论对于高速、精... 建立了计及轮齿时变啮合刚度、啮合阻尼、支承刚度和阻尼的齿轮系统扭转-横向振动耦合的3自由度动力学模型。用数值仿真方法,研究了重合度、支承刚度、啮合阻尼和支承阻尼对齿轮动态传递误差和动力稳定性的影响。研究结论对于高速、精密齿轮传动的动力学设计具有积极意义。 展开更多
关键词 齿轮系统 动态传递误差 振动 稳定性 数值模拟 齿轮传动 动力学
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齿轮传动系统搅油损失的试验研究 被引量：40
13
作者 霍晓强 吴传虎 《机械传动》 CSCD 北大核心 2007年第1期63-65,共3页
对单齿轮传动箱体的搅油损失进行了深入的研究,通过对搅油损失进行的试验,探讨了搅油损失与转速、静态浸深及油温之间的规律。并根据试验数据拟合得到了单齿轮搅油功率损失计算公式。
关键词 齿轮传动 搅油损失 试验研究
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齿轮传动三维间隙非线性冲击─动力接触特性数值仿真 被引量：31
14
作者 林腾蛟 李润方 陶泽光 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期55-58,共4页
给出了三维冲击─动力接触问题有限元混合公式；研制了三维冲击─动力接触有限元分析程序。对齿轮传动的突加载荷冲击以及啮入冲击进行了冲击特性数值仿真，分析了齿侧间隙对轮齿冲击特性的影响，为多流齿轮传动系统间隙非线性动态分析... 给出了三维冲击─动力接触问题有限元混合公式；研制了三维冲击─动力接触有限元分析程序。对齿轮传动的突加载荷冲击以及啮入冲击进行了冲击特性数值仿真，分析了齿侧间隙对轮齿冲击特性的影响，为多流齿轮传动系统间隙非线性动态分析提供有力工具。 展开更多
关键词 齿轮传动 冲击 动力响应 接触问题 有限元法
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点啮合齿面主动设计研究 被引量：28
15
作者 吴训成 毛世民 吴序堂 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期70-72,共3页
论述了一种齿面主动设计的理论和方法，提供了详细的计算公式，并通过设计计算证明了该理论方法的有效性。齿面主动设计是对现行齿轮设计技术的重大革新和完善，它能按照要求的齿轮传动性能来设计齿面，这对于高速和重载齿轮以及有特殊... 论述了一种齿面主动设计的理论和方法，提供了详细的计算公式，并通过设计计算证明了该理论方法的有效性。齿面主动设计是对现行齿轮设计技术的重大革新和完善，它能按照要求的齿轮传动性能来设计齿面，这对于高速和重载齿轮以及有特殊要求的齿轮的设计具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 齿轮传动 齿面主动设计 点啮合
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基于响应面法齿轮啮合传动可靠性灵敏度分析 被引量：38
16
作者 李昌 韩兴 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期711-715,共5页
建立三维参数化齿轮啮合有限元模型,利用ANSYS软件对其进行仿真计算,得到齿轮啮合的接触应力变化规律.基于响应面方法综合考虑齿轮各参数的原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对齿轮传动的影响,对齿轮啮合传动进行多次随机虚拟试验,... 建立三维参数化齿轮啮合有限元模型,利用ANSYS软件对其进行仿真计算,得到齿轮啮合的接触应力变化规律.基于响应面方法综合考虑齿轮各参数的原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对齿轮传动的影响,对齿轮啮合传动进行多次随机虚拟试验,得出其可靠度,并以定量的概率给出各参数的可靠性灵敏度.计算结果得出了各个参数原始制造误差对齿轮接触应力的影响程度. 展开更多
关键词 随机有限元法 非线性接触 齿轮传动 响应面法 可靠性灵敏度
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基于LabVIEW生产者-消费者模式的齿轮传动振动测试系统 被引量：36
17
作者 唐进元 李松 邵文 《机械传动》 CSCD 北大核心 2011年第1期5-7,共3页
机械振动测量是工程测试中常见的内容,传统的测量手段通常是依靠测量硬件仪器完成的,存在不足。为改善测试系统性能,基于LabVIEW2009,构建了一种利用生产者—消费者模式的测试系统与方法,实测证明构建系统正确可行。
关键词 LABVIEW 齿轮传动 生产者—消费者模型 振动测试
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非对称齿廓齿轮弯曲疲劳强度理论分析与试验 被引量：36
18
作者 肖望强 李威 +1 位作者 韩建友 段东平 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期44-50,共7页
为提高齿轮承载能力设计齿轮两侧压力角不等的非对称渐开线新齿形,推导双压力角非对称齿廓齿轮工作齿侧与非工作齿侧的渐开线齿廓方程和齿根过渡曲线方程,通过迭代计算和优化策略提出非对称齿廓齿轮疲劳强度解析法计算公式。编制生成非... 为提高齿轮承载能力设计齿轮两侧压力角不等的非对称渐开线新齿形,推导双压力角非对称齿廓齿轮工作齿侧与非工作齿侧的渐开线齿廓方程和齿根过渡曲线方程,通过迭代计算和优化策略提出非对称齿廓齿轮疲劳强度解析法计算公式。编制生成非对称齿轮齿廓的参数化程序,在此基础上建立非对称齿廓齿轮有限元分析模型。通过解析法对不同压力角组合的非对称齿廓齿轮弯曲应力和危险截面位置计算得出,随着工作齿侧压力角的增大齿根最大弯曲应力逐渐降低,单齿啮合区向齿顶偏移;通过对有限元模型进行计算得出的结果与解析法一致,应用最小二乘法拟合出非对称齿廓齿轮齿根弯曲应力随工作齿侧压力角变化的计算公式。采用数控电火花线切割方法加工制造非对称与标准齿廓齿轮,在高频疲劳试验机上采用双齿脉动加载方法对其进行疲劳强度试验。试验结果表明,非对称齿廓齿轮在相同寿命下比对称齿轮极限载荷提高了50%,非对称齿廓齿轮的应力值变化趋势与前两种方法是一致的。 展开更多
关键词 双压力角 非对称齿廓 齿轮传动 疲劳强度 有限元分析
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永磁齿轮传动力矩计算方法研究 被引量：19
19
作者 赵韩 杨志轶 田杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期66-70,共5页
基于磁性能分析计算的复杂性，提出了一种计算永磁齿轮传动力矩的有效方法。根据永磁体等效电流模型理论，建立了径向磁化永磁齿轮传动机构传动力矩的三维计算数学模型 ，并采用三维有限元法对模型进行了理论验证。结果表明建立的传动... 基于磁性能分析计算的复杂性，提出了一种计算永磁齿轮传动力矩的有效方法。根据永磁体等效电流模型理论，建立了径向磁化永磁齿轮传动机构传动力矩的三维计算数学模型 ，并采用三维有限元法对模型进行了理论验证。结果表明建立的传动力矩数学模型是正确的，非常适用于永磁齿轮结构参数分析与优化设计。 展开更多
关键词 永磁齿轮 力矩 三维分析 齿轮传动 优化设计
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齿轮传动技术的现状和展望 被引量：34
20
作者 唐定国 陈国民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第5期35-42,共8页
简述了近代齿轮传动技术发展阶段及其特征，指出齿轮技术是具有明显产品特征的共性基础技术。对近１０多年国际齿轮技术的进展和我国齿轮工业的发展历程、现状及其与国际先进水平的差距作一综合评述，并展望了跨世纪时期的齿轮技术。
关键词 齿轮传动 技术 现状
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