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基于齐次坐标变换的制造误差建模研究 被引量:36
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作者 徐旭松 杨将新 +1 位作者 曹衍龙 茅健 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1021-1026,共6页
为了在产品公差设计时考虑制造几何变动,将CAD模型中零件模型及其特征用点集形式表示.采用机器人运动学中的齐次坐标变换来描述工艺系统各组成部分的空间位姿关系,建立了工艺系统各组件的几何误差累积模型.将制造过程看作是刀具轨迹形... 为了在产品公差设计时考虑制造几何变动,将CAD模型中零件模型及其特征用点集形式表示.采用机器人运动学中的齐次坐标变换来描述工艺系统各组成部分的空间位姿关系,建立了工艺系统各组件的几何误差累积模型.将制造过程看作是刀具轨迹形成的点集更新被加工零件点集的过程,加工后零件点集组成了新的齐次坐标矩阵,该矩阵包含了零件的制造几何变动信息.采用Monte-Carlo仿真研究了特征面制造几何变动,实现了基于CAD环境的制造过程模拟和制造误差传递分析,从而可在公差设计阶段就考虑制造几何变动,实现了公差并行设计. 展开更多
关键词 制造误差 误差累积 齐次坐标变换 公差分析 Monte-Carlo仿真
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齿轮综合啮合误差计算方法及对系统振动的影响 被引量:31
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作者 常乐浩 刘更 吴立言 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期123-130,共8页
通过将轮齿变形分为线性宏观变形和非线性局部接触变形两部分,建立齿轮承载接触分析修正模型,并利用两层迭代将非线性接触问题转化为多个线性代数方程组进行求解。根据各接触点变形关系,提出已知齿面误差分布时啮合刚度和综合啮合误差... 通过将轮齿变形分为线性宏观变形和非线性局部接触变形两部分,建立齿轮承载接触分析修正模型,并利用两层迭代将非线性接触问题转化为多个线性代数方程组进行求解。根据各接触点变形关系,提出已知齿面误差分布时啮合刚度和综合啮合误差的确定方法。通过引入刚度激振力将参变的运动微分方程组化为定常微分方程组,并利用傅里叶级数法求解其稳态解。以一对斜齿轮副为例,分析了齿轮误差在不同扭矩和转速下对系统振动的影响规律。研究发现,由于轮齿误差的存在,齿轮副啮合刚度在轻载时会减小,从而导致系统共振转速降低;受重合度和轮齿变形的影响,综合啮合误差的幅值远小于齿面原始制造误差幅值。此方法可用于分析不同误差类型及分布形式对系统振动的影响规律,为进一步建立齿轮误差控制原则提供了有效手段。 展开更多
关键词 综合啮合误差 啮合刚度 承载接触分析 制造误差
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考虑随机制造误差的风力机行星齿轮系统动力学特性 被引量:22
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作者 陈会涛 秦大同 +2 位作者 吴晓铃 周志刚 杨军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期77-83,共7页
为研究综合传递误差的随机波动对风力发电机齿轮传动系统动力学特性的影响,考虑齿轮时变啮合刚度、综合传递误差等因素,建立风力发电机行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型。以随机风速引起的齿轮系统转矩波动作为行星齿轮系统的外部激励... 为研究综合传递误差的随机波动对风力发电机齿轮传动系统动力学特性的影响,考虑齿轮时变啮合刚度、综合传递误差等因素,建立风力发电机行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型。以随机风速引起的齿轮系统转矩波动作为行星齿轮系统的外部激励,对某1.5 MW风力发电机行星齿轮传动系统的动力学特性进行仿真分析,得到系统各响应量时域内的统计特征和齿轮副间的动态啮合力统计特征。分析表明:行星架、行星轮和太阳轮在扭转方向上的振动特性与外部载荷相关,其振动位移与外部载荷波动有相似变化的趋势;综合传递误差随机分量的离散程度对行星齿轮系统的动态特性和齿轮副间的动态啮合力有较大影响。随着综合传递误差随机分量离散程度的增加,行星架、太阳轮和行星轮在扭转方向上的振动幅值明显增加;综合传递误差随机分量的随机性使齿轮副间动态啮合力产生随机波动,随机分量离散程度越大,动态啮合力波动越明显;当随机分量的离散程度达到某一值时,齿轮啮合过程发生脱离,引发啮合冲击。 展开更多
关键词 随机 制造误差 风力机 行星齿轮 动力学特性
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制造误差影响齿轮副啮合的接触有限元分析方法 被引量:16
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作者 张涛 吴勇军 +1 位作者 吴静 王建军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期43-50,共8页
制造误差是影响齿轮副啮合的重要因素,研究其作用机理对齿轮的减振设计具有重要意义。首先基于几种典型制造误差的结构形式提出了一般的精确建模方法,以一对渐开线直齿轮为例,利用接触有限元分析方法对啮合过程进行仿真,发现理想齿轮副... 制造误差是影响齿轮副啮合的重要因素,研究其作用机理对齿轮的减振设计具有重要意义。首先基于几种典型制造误差的结构形式提出了一般的精确建模方法,以一对渐开线直齿轮为例,利用接触有限元分析方法对啮合过程进行仿真,发现理想齿轮副和含误差齿轮副啮合过程中的角速度、动态接触力特性表现出显著差异。然后进行单项误差影响齿轮振动的机理研究,分别以齿廓误差和齿距误差为对象,利用傅里叶变换量化分析了不同加工公差等级下的单项制造误差对齿轮副动态传递误差、角加速度特性的影响规律。研究表明:所提出的建模方法可以模拟任意形式的微小量级的制造误差,并体现在接触有限元分析中。不但能够用于精细化研究制造误差对齿轮副啮合过程的影响,还可以通过量化各项啮合特性分析单项误差影响齿轮振动的作用机理,并指导齿轮的减振设计和精度设计等。 展开更多
关键词 制造误差 齿轮副 动态啮合特性 接触有限元分析 动态传递误差 角加速度
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考虑轮齿制造误差的螺旋锥齿轮加载接触分析 被引量:13
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作者 王延忠 周云飞 +1 位作者 周济 蔡春源 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第2期224-227,共4页
从可靠性理论出发 ,对轮齿误差进行分析 ,在此基础上 ,用空间共轭曲面啮合理论 ,确定出螺旋锥齿轮齿面点矢函数 ,建立螺旋锥齿轮考虑误差的轮齿加载接触分析方法 ,在加载条件下对齿轮副的真实接触区、接触点迹、运动误差、某一瞬时同时... 从可靠性理论出发 ,对轮齿误差进行分析 ,在此基础上 ,用空间共轭曲面啮合理论 ,确定出螺旋锥齿轮齿面点矢函数 ,建立螺旋锥齿轮考虑误差的轮齿加载接触分析方法 ,在加载条件下对齿轮副的真实接触区、接触点迹、运动误差、某一瞬时同时啮合的对数。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 轮齿加载接触分析 制造误差 可靠性
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直梁型柔性铰链制造误差对刚度性能影响的建模与分析 被引量:14
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作者 秦宇 冯之敬 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第18期2182-2185,共4页
柔性铰链制造误差会影响铰链性能,为了减小柔性铰链性能对制造误差的敏感性,应用多变量函数Taylor级数展开的方法,建立了直梁型柔性铰链制造误差与其性能的对应关系。通过建立的直梁型柔性铰链参数与其性能关系图,分析了直梁型柔性铰链... 柔性铰链制造误差会影响铰链性能,为了减小柔性铰链性能对制造误差的敏感性,应用多变量函数Taylor级数展开的方法,建立了直梁型柔性铰链制造误差与其性能的对应关系。通过建立的直梁型柔性铰链参数与其性能关系图,分析了直梁型柔性铰链各参数变化对其性能的影响,并给出了对柔性铰链影响最大的关键加工参数和设计准则。 展开更多
关键词 直梁型柔性铰链 制造误差 误差传递函数 误差分析
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考虑制造误差的人字齿行星传动均载特性 被引量:15
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作者 任菲 秦大同 吴晓铃 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期474-481,共8页
以人字齿行星齿轮传动系统为研究对象,基于齿轮系统动力学理论和牛顿运动定律,考虑各构件制造偏心误差和齿廓误差、时变啮合刚度、轴承支承刚度以及陀螺效应等因素,运用集中参数法建立考虑人字齿轮实际结构特点的该型传动弯-扭-轴耦合... 以人字齿行星齿轮传动系统为研究对象,基于齿轮系统动力学理论和牛顿运动定律,考虑各构件制造偏心误差和齿廓误差、时变啮合刚度、轴承支承刚度以及陀螺效应等因素,运用集中参数法建立考虑人字齿轮实际结构特点的该型传动弯-扭-轴耦合动力学模型;通过计算在不同浮动方式下的系统均载系数,获得太阳轮偏心误差以及齿廓误差与系统均载系数关系曲线,进而分析在不同浮动方式下制造误差对人字齿行星传动均载特性的影响;同时对比分析在有太阳轮浮动和非浮动情况下,太阳轮的径向浮动能力。研究结果表明:制造误差和构件浮动对人字齿行星传动均载性能有显著的影响,构件浮动可以明显地改善系统均载特性,并且系统均载系数随制造误差的增加而增大;与非浮动情况相比,浮动太阳轮时太阳轮中心径向位移量明显较大,提高了太阳轮浮动能力。 展开更多
关键词 人字齿行星传动 制造误差 动力学模型 浮动 均载
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制造误差对气体静压轴颈-止推轴承静特性影响 被引量:9
8
作者 姚英学 杜建军 +1 位作者 刘暾 谢大纲 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期315-318,共4页
为了分析制造误差对轴颈 -止推相连型结构气体静压轴承的影响 ,提出了相容性变换条件 ,将轴颈和止推轴承进行统一分析 ;在离散化过程中 ,利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶 ,放松了对插值函数连续度的要求 ,便于借助有限元技术分... 为了分析制造误差对轴颈 -止推相连型结构气体静压轴承的影响 ,提出了相容性变换条件 ,将轴颈和止推轴承进行统一分析 ;在离散化过程中 ,利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶 ,放松了对插值函数连续度的要求 ,便于借助有限元技术分析狭缝节流气体静压轴承的流场参数。研究了平行度、圆度和端面垂直度等制造误差对静态特性的影响 ;重点分析了轴颈轴承和止推轴承之间的相互影响 ,发现了轴颈的锥度误差会影响轴向承载能力 。 展开更多
关键词 气体静压轴颈-止推轴承 狭缝节流 制造误差 静态特性 有限元
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制造误差和载荷耦合条件下蜗杆传动的接触分析 被引量:8
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作者 石万凯 秦大同 徐戊娇 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期1-5,共5页
平面二次包络环面蜗杆传动的接触分析对其齿面的接触控制具有重要意义 ,但目前对这类蜗杆传动的啮合分析大都基于刚性条件下 ,因而不能真实反映实际的接触状况。用接触有限元法分析了平面二次包络环面蜗杆传动在制造误差和载荷耦合作用... 平面二次包络环面蜗杆传动的接触分析对其齿面的接触控制具有重要意义 ,但目前对这类蜗杆传动的啮合分析大都基于刚性条件下 ,因而不能真实反映实际的接触状况。用接触有限元法分析了平面二次包络环面蜗杆传动在制造误差和载荷耦合作用下其齿面的接触情况 :载荷在接触齿对间的分配、接触区域的形状及其变化规律。将此分析结果与刚性条件下的接触分析进行了对比 ,发现齿面接触区域发生了明显的移动。 展开更多
关键词 平面二次包络环面蜗杆传动 承载接触分析 制造误差 接触控制 啮合分析 载荷耦合
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平面闭链机构中过约束分析的研究与应用 被引量:11
10
作者 安培文 黄茂林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2002年第7期18-22,共5页
由于不可避免的制造误差 ,平面闭链机构中广泛存在的过约束 ,导致对机械性能的一系列有害影响 ,因而越来越受到机械结构设计者的重视 ,提出了多种机构过约束的分析方法。但是 ,这些方法还存在一些不足 ,还需进一步发展完善。因此在深入... 由于不可避免的制造误差 ,平面闭链机构中广泛存在的过约束 ,导致对机械性能的一系列有害影响 ,因而越来越受到机械结构设计者的重视 ,提出了多种机构过约束的分析方法。但是 ,这些方法还存在一些不足 ,还需进一步发展完善。因此在深入、系统研究这些方法的基础上 ,重点介绍了其中两种较好的方法 ,提出了一些新的见解 ,并总结出了一些完善过约束分析方法及其在消除或减小过约束影响设计、应用方面的结论和原则。 展开更多
关键词 平面闭链机构 过约束 制造误差 机械性能 公式计算法 回路自由度分析法
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16号、17号车钩产生故障的原因及建议 被引量:11
11
作者 冯国卿 《铁道车辆》 2000年第7期41-43,共3页
关键词 铁路车辆 车钩 故障原因 裂纹 磨耗 制造误差
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环面蜗杆制造误差的检测分析 被引量:8
12
作者 孙书民 张光辉 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期130-132,153,共4页
针对当前蜗杆制造误差检测的实际情况 ,结合成都工具研究所研制的蜗杆误差检查仪 ,进一步深入讨论了一种改进性方案的原理及其电路的硬软件设计。该方案的下位机硬件系统主要是数据采集电路 ,应用重庆大学张光辉教授的发明专利“计算机... 针对当前蜗杆制造误差检测的实际情况 ,结合成都工具研究所研制的蜗杆误差检查仪 ,进一步深入讨论了一种改进性方案的原理及其电路的硬软件设计。该方案的下位机硬件系统主要是数据采集电路 ,应用重庆大学张光辉教授的发明专利“计算机对脉冲信号的细分与辨向新方法” ,利用频率极高的外部插入脉冲 ,结合软件构成按时间均匀分度的辅助标尺 ,完成在动态测量过程中采样点实时细分任务 ,再将采样数据上传给上位PC机进行数据处理 ,得出检测结果。该方案集成度高 。 展开更多
关键词 环面蜗杆 制造误差 实时细分
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齿轮刚度及制造误差对多平行轴转子系统动力学性能的影响 被引量:6
13
作者 张建云 丘大谋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1996年第5期749-754,共6页
分析了具有斜齿圆柱齿轮传动的多平行轴转子系统,在统一的坐标系下,建立了系统的动力学模型,考虑了系统的弯扭耦合、陀螺力矩及滑动轴承的支承刚度和阻尼。计算了系统的固有频率、动态响应及幅频特性,重点分析了齿轮的刚度。
关键词 斜齿轮 刚度 制造误差 振动 转子系统
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顶推施工中临时墩位置对梁体制造误差的影响 被引量:10
14
作者 王卫锋 林俊锋 马文田 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期76-79,89,共5页
根据连续梁桥顶推施工的特点和顶推过程中内力的变化规律,利用结构力学位移法建立简化的结构计算模型.采用该结构模型,分析了临时墩位置对梁体制造误差的影响,对临时墩位置与连续梁桥顶推施工过程中梁段尾端转角之间的关系进行了推导和... 根据连续梁桥顶推施工的特点和顶推过程中内力的变化规律,利用结构力学位移法建立简化的结构计算模型.采用该结构模型,分析了临时墩位置对梁体制造误差的影响,对临时墩位置与连续梁桥顶推施工过程中梁段尾端转角之间的关系进行了推导和计算,得出了有利于减少梁体制造误差的理论上最优的临时墩位置,并以珠江大桥西桥为工程实例,验证了临时墩优化分析结果的正确性. 展开更多
关键词 结构计算模型 位移法 顶推 临时墩 制造误差
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制造误差对气体静压轴承涡流力矩影响分析方法研究 被引量:9
15
作者 姚英学 杜建军 +1 位作者 刘暾 谢大纲 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期124-128,共5页
采用有限元方法研究了制造误差对狭缝节流气体静压轴颈—止推轴承的涡流力矩的影响。对于轴颈—止推相连结构的气体轴承 ,通过相容变换进行统一编程计算 ;在离散化过程中 ,利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶 ,放松了对插值函数连... 采用有限元方法研究了制造误差对狭缝节流气体静压轴颈—止推轴承的涡流力矩的影响。对于轴颈—止推相连结构的气体轴承 ,通过相容变换进行统一编程计算 ;在离散化过程中 ,利用加权余量法将二阶偏微分方程降低一阶 ,放松了对插值函数连续度的要求 ,便于借助有限元技术分析狭缝节流气体静压轴承的流场参数。分析了狭缝气膜宽度误差和轴颈圆度误差对涡流力矩的影响 ,以及轴颈的不同安装角度、偏心等因素对涡流力矩的影响。经对比验证 ,有限元计算结果与实测结果基本一致 ,研究结果对于气体静压轴颈—止推轴承的设计。 展开更多
关键词 涡流力矩 气体静压轴颈-止推轴承 狭缝节流 制造误差
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气体静压轴颈-止推串接型轴承涡流力矩的有限元分析 被引量:7
16
作者 杜建军 姚英学 +1 位作者 高栋 刘暾 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期57-59,共3页
采用有限元方法研究了制造误差对狭缝节流气体静压轴颈止推串接型轴承的涡流力矩的影响,主要分析了狭缝宽度误差和轴颈圆度误差对涡流力矩的影响,以及轴颈的不同安装角度、偏心等因素对涡流力矩的影响。经对比验证表明,有限元计算结果... 采用有限元方法研究了制造误差对狭缝节流气体静压轴颈止推串接型轴承的涡流力矩的影响,主要分析了狭缝宽度误差和轴颈圆度误差对涡流力矩的影响,以及轴颈的不同安装角度、偏心等因素对涡流力矩的影响。经对比验证表明,有限元计算结果与实测结果基本一致,研究结果对于气体静压轴颈止推轴承的设计、装配优化和性能预测具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 涡流力矩 有限元分析 气体静压轴颈-止推轴承 串接 有限元方法 狭缝节流 制造误差 圆度误差 狭缝宽度 安装角度 对比验证 实测结果 计算结果 研究结果
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考虑安装与制造误差的齿轮动态接触仿真 被引量:10
17
作者 佟操 孙志礼 +1 位作者 马小英 柴小冬 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期996-1000,共5页
根据齿轮精度标准中误差的定义和说明,提出一种用于齿轮动力学分析的安装与制造误差等效定义,采用Pro/E二次开发,建立带有安装与制造误差的齿轮参数化模型;基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,建立齿轮有限元模型;采用大变形显式... 根据齿轮精度标准中误差的定义和说明,提出一种用于齿轮动力学分析的安装与制造误差等效定义,采用Pro/E二次开发,建立带有安装与制造误差的齿轮参数化模型;基于动态接触力学和显式动力学有限元算法,建立齿轮有限元模型;采用大变形显式动力学软件ANSYS/LS-DYNA对其进行动态仿真,从而实现求解齿轮在接触过程中安装与制造误差影响下的动态接触应力.研究表明,各类随机误差愈大,则对齿轮啮合冲击应力的影响愈大,其中齿距方向的偏差和啮合面上转角误差对齿轮接触应力的影响最大,啮合垂直面上转角误差的影响最小,当齿轮的安装误差与制造误差同时存在时,齿面接触应力变化最为剧烈. 展开更多
关键词 直齿圆柱齿轮 安装误差 制造误差 参数化 接触碰撞 动态仿真 接触应力
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一种串并联型机床及其误差分析 被引量:7
18
作者 赵俊伟 徐振高 +1 位作者 范光照 李柱 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期861-864,共4页
多杆件并联及串并联型机床是正在致力研究和开发的新型加工设备。分析了一种新研制的串并联型机床的结构及空间误差 ,推导并验证了主轴平台空间运动误差的数学模型 。
关键词 误差分析 串并联机床 制造误差 误差建模
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2K-V型减速机传动精度的灵敏度分析 被引量:10
19
作者 韩林山 武兰英 沈允文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第10期1366-1369,1375,共5页
采用数值微分法对2K-V型减速机中诸多零件制造误差、轴承间隙等因素对系统传动精度的影响进行了灵敏度分析。研究表明:针轮齿槽偏差及其齿距累积偏差、摆线轮齿槽偏差及其齿距累积偏差、曲柄轴偏心凸轮的偏心误差以及摆线轮与曲柄轴间... 采用数值微分法对2K-V型减速机中诸多零件制造误差、轴承间隙等因素对系统传动精度的影响进行了灵敏度分析。研究表明:针轮齿槽偏差及其齿距累积偏差、摆线轮齿槽偏差及其齿距累积偏差、曲柄轴偏心凸轮的偏心误差以及摆线轮与曲柄轴间的轴承间隙等因素对摆线针轮系统的传动精度敏感程度较高。该研究成果为设计、制造高精度摆线针轮传动提供了相应的理论依据。 展开更多
关键词 2K-V型减速机 传动精度 制造误差 灵敏度分析
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制造误差对过约束机构性能影响的研究 被引量:8
20
作者 秦伟 黄茂林 伍驭美 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第15期1327-1331,共5页
针对平面闭链机构为超静定的过约束结构和制造误差的非平面性 ,将结构力学中处理超静定结构的力分析法与平面连杆机构的动力分析相结合 ,以构件的扭转变形和弯曲变形为变形协调条件 ,建立了考虑非运动平面过约束的平面连杆机构动力学分... 针对平面闭链机构为超静定的过约束结构和制造误差的非平面性 ,将结构力学中处理超静定结构的力分析法与平面连杆机构的动力分析相结合 ,以构件的扭转变形和弯曲变形为变形协调条件 ,建立了考虑非运动平面过约束的平面连杆机构动力学分析模型。仿真结果揭示了制造误差对过约束机构性能的影响。 展开更多
关键词 制造误差 平面连杆机构 过约束 超静定结构 动力学分析
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