过载断齿故障下船用斜齿轮副啮合刚度计算 被引量：7

1

作者 强仕杰 何泽银 孙世政 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1492-1497,共6页

柴燃并车齿轮系统常在重载、高速、冲击等复杂使役条件下运行,轮齿折断故障将严重影响舰船齿轮副啮合性能。目前多以给定断齿角度与断齿量,研究断齿故障下齿轮副啮合刚度特征,与实际断齿形式下啮合刚度存在较大偏差。为提出任意断齿角... 柴燃并车齿轮系统常在重载、高速、冲击等复杂使役条件下运行,轮齿折断故障将严重影响舰船齿轮副啮合性能。目前多以给定断齿角度与断齿量,研究断齿故障下齿轮副啮合刚度特征,与实际断齿形式下啮合刚度存在较大偏差。为提出任意断齿角度下齿轮副啮合刚度计算方法,将断齿分为平行与不平行于接触线两种折断形式,分别推导任意断齿角度下齿轮副接触线长度计算公式,基于ISO刚度计算准则对任意断齿角度下斜齿轮副啮合刚度进行求解。研究表明:断齿平行于接触线方向时,随着断齿长度增加,啮合刚度受影响时间与强度均增加,越过断齿区域后刚度将瞬间恢复正常,断齿不平行于接触线方向时,在断齿区域内,单齿啮合刚度为零,综合啮合刚度将降低,从断齿区域进入非断齿区域过程中,齿轮单齿刚度和综合刚度将逐渐恢复正常。 展开更多

关键词 斜齿轮副 断齿故障 啮合刚度 海洋船舶 接触线长度

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基于有限元仿真确定重卡变速箱斜齿轮装配误差

2

作者 郝振东 《现代工业经济和信息化》 2024年第3期218-220,共3页

为解决斜齿轮在装配过程中由于误差导致变速箱齿轮副在实际运行中齿根出现裂纹和断裂现象,进而导致变速箱无法稳定运行的问题.基于Pro/E三维建模软件构建了斜齿轮副的三维模型及其存在两轴不平行和齿侧间隙对应的模型,并分别对两种情况... 为解决斜齿轮在装配过程中由于误差导致变速箱齿轮副在实际运行中齿根出现裂纹和断裂现象,进而导致变速箱无法稳定运行的问题.基于Pro/E三维建模软件构建了斜齿轮副的三维模型及其存在两轴不平行和齿侧间隙对应的模型,并分别对两种情况下对应的静态接触应力和动态接触应力进行分析,以此确定了重卡变速箱斜齿轮装配时两轴不平度和齿侧间隙的误差,指导实际的装配操作. 展开更多

关键词 重型卡车 接触应力 斜齿轮副 两轴不平行 齿侧间隙

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大功率船用减速器斜齿圆柱齿轮啮合仿真模型 被引量：6

3

作者 袁杰红 马侃楚 李常义 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期104-108,共5页

利用大型有限元分析软件MSC.Marc的直接约束法,建立了某大功率船用减速器斜齿圆柱齿轮副多齿啮合的三维有限元非线性接触分析模型。基于该模型,对齿轮副进行了一个啮合周期内的准静态啮合仿真分析。计算表明,本文得到的结果非常符合实... 利用大型有限元分析软件MSC.Marc的直接约束法,建立了某大功率船用减速器斜齿圆柱齿轮副多齿啮合的三维有限元非线性接触分析模型。基于该模型,对齿轮副进行了一个啮合周期内的准静态啮合仿真分析。计算表明,本文得到的结果非常符合实际啮合规律,也验证了模型的正确性。由于模型的特点,有望进一步应用于齿轮的动态啮合分析。 展开更多

关键词 MSC.Marc 有限元 斜齿轮 啮合 接触

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考虑偏转的斜齿轮啮合刚度及其振动分析 被引量：1

4

作者 陈国辉 徐业银 焦映厚 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1902-1910,共9页

结合啮合接触线长度变化规律,根据斜齿轮啮合存在轴向偏转角时载荷沿轴向分布变化引起的啮合力矩的变化规律,推导了包含时变刚度和偏转刚度的斜齿轮啮合刚度解析表达式,并通过算例与现有实验数据对比验证。研究了不同齿宽和传递扭矩下,... 结合啮合接触线长度变化规律,根据斜齿轮啮合存在轴向偏转角时载荷沿轴向分布变化引起的啮合力矩的变化规律,推导了包含时变刚度和偏转刚度的斜齿轮啮合刚度解析表达式,并通过算例与现有实验数据对比验证。研究了不同齿宽和传递扭矩下,新啮合刚度模型的振动响应规律;进一步提出了考虑齿隙的斜齿轮啮合动力学方程,并研究了扭矩和齿隙大小的影响规律。结果显示,给出的斜齿轮啮合刚度解析公式能够较快速、准确地获取啮合刚度波动变化规律,能够很好地反映斜齿轮啮合振动;时变刚度和偏转刚度对斜齿轮传动系统的影响主要表现在具有工程意义的中低转速,随着齿宽增大其影响更明显,随着扭矩增大啮合刚度的时变引起的参数激振响应也随之增大;考虑齿隙的齿轮啮合振动,随着激励增大会经历稳定周期运动、概周期运动再回到稳定周期运动的过程。 展开更多

关键词 机械工程 斜齿轮 啮合刚度 偏转刚度 齿隙 动力学响应

原文传递

齿距误差对斜齿轮副系统振动特性的影响

5

作者 潘石洁 李有堂 王娟娥 《机械设计与制造工程》 2023年第3期109-114,共6页

工程实际中斜齿轮副存在齿距误差,为此研究了齿距误差对斜齿轮副系统振动特性的影响。基于齿距误差的周期时变性,提出一种将齿距误差模拟为正弦函数的方法,用于齿距误差的计算。考虑齿距误差的影响,建立了斜齿轮副系统的弯-扭-轴耦合动... 工程实际中斜齿轮副存在齿距误差,为此研究了齿距误差对斜齿轮副系统振动特性的影响。基于齿距误差的周期时变性,提出一种将齿距误差模拟为正弦函数的方法,用于齿距误差的计算。考虑齿距误差的影响,建立了斜齿轮副系统的弯-扭-轴耦合动力学模型。通过龙格-库塔(Runge-Kutta)数值积分法,分析了齿距误差对系统振动特性的影响。研究结果表明:齿距误差的引入对系统扭转振动的影响最大,当齿距误差以相同程度变化时所导致的系统扭转方向振动响应增大或减小程度相同。 展开更多

关键词 齿距误差 斜齿轮副 振动特性 龙格-库塔法

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斜齿轮副齿面修形承载接触动力学分析

6

作者 刘星 王会良 苏建新 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第8期100-103,109,共5页

为提高斜齿轮副的啮合性能,以斜齿圆柱齿轮副为研究对象,建立斜齿轮副的三维实体建模与装配,使用ANSYSWorkbench对不同修形参数的齿轮副承载能力进行瞬态动力学仿真分析。通过详细论述对齿轮副从建模到Workbench仿真分析结果的设置步骤... 为提高斜齿轮副的啮合性能,以斜齿圆柱齿轮副为研究对象,建立斜齿轮副的三维实体建模与装配,使用ANSYSWorkbench对不同修形参数的齿轮副承载能力进行瞬态动力学仿真分析。通过详细论述对齿轮副从建模到Workbench仿真分析结果的设置步骤,求解不同修形系数下齿面的承载接触应力、剪切应力与等效应力云图,得出接触应力和传动误差变化曲线,观察不同的修形系数对齿面承载接触能力的影响变化。结果表明:齿廓修形对传动误差幅值影响较大,齿向修形对齿面接触区域影响较大。 展开更多

关键词 斜齿轮副 拓扑修形 承载接触 有限元仿真

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振动筛激振器斜齿轮中心距对其动力学特性的影响分析——仿真实验与科研实践联动的案例设计

7

作者 程晓涵 李宗吾 +3 位作者 王亚洲 丁南钦 路雨欣 王萌 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第9期220-228,259,共10页

该文借助数值仿真技术设计了具有煤矿行业特色的仿真实验与科研实践联动的项目案例。该案例以矿用振动筛激振器的关键部件斜齿轮副为研究对象,建立了振动筛激振系统虚拟样机,确定了斜齿轮副的复杂工况点和危险工况点,计算了标准中心距... 该文借助数值仿真技术设计了具有煤矿行业特色的仿真实验与科研实践联动的项目案例。该案例以矿用振动筛激振器的关键部件斜齿轮副为研究对象,建立了振动筛激振系统虚拟样机,确定了斜齿轮副的复杂工况点和危险工况点,计算了标准中心距和非标准中心距下的疲劳寿命。深入研究了非标中心距下斜齿轮副中心距的动态波动特征和动力学振动响应特性,得出非标中心距不仅可以消除“挤齿”现象,而且能使啮合传动更加平稳。经过仿真实验与科研实践联动的案例训练,促进了学生专业知识的内化吸收,以及学生综合实践能力和工程创新能力的培养。 展开更多

关键词 振动筛激振器 斜齿轮副 中心距 动力学特性 联动案例设计

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基于KISSsoft的电动汽车变速箱齿轮修形优化设计 被引量：3

8

作者 刘炀 孙飞杨 周曼莉 《模具工业》 2018年第10期17-20,28,共5页

以某电动汽车变速箱二挡斜齿轮副为研究对象,基于KISSsoft对斜齿轮进行修形优化研究,通过选用合适的修形方案,对修形前、后的齿轮进行接触分析,对比修形前、后的传递误差、闪温、齿面载荷分布,结果证明,采用合适的修形方案能减小齿轮传... 以某电动汽车变速箱二挡斜齿轮副为研究对象,基于KISSsoft对斜齿轮进行修形优化研究,通过选用合适的修形方案,对修形前、后的齿轮进行接触分析,对比修形前、后的传递误差、闪温、齿面载荷分布,结果证明,采用合适的修形方案能减小齿轮传递误差,降低轮齿在啮合时的瞬时接触温度,避免了齿顶、齿根受载过大以及载荷突变等现象产生,改善了齿轮啮合传动性能,降低了齿轮传动产生的振动和噪音,使传动更加平稳。 展开更多

关键词 KISSSOFT 斜齿轮副 修形优化 参数 啮合传动

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不同加载工况下的齿轮啮合冲击应力分析 被引量：2

9

作者 张宇白 王琳 《机械设计与制造工程》 2018年第3期31-34,共4页

大型船用齿轮在工作中经常受到瞬时冲击,长期作用下会对轮齿造成失效性破坏。基于有限元方法对船用齿轮箱中负载较大的斜齿轮副建立模型,通过显式动力学模块对其在不同加载工况下动态啮合过程进行仿真分析。计算结果表明,斜齿轮副不仅... 大型船用齿轮在工作中经常受到瞬时冲击,长期作用下会对轮齿造成失效性破坏。基于有限元方法对船用齿轮箱中负载较大的斜齿轮副建立模型,通过显式动力学模块对其在不同加载工况下动态啮合过程进行仿真分析。计算结果表明,斜齿轮副不仅在不同加载速度下产生的齿面动应力差别较大,而且在齿面的不同部位产生的动应力值也存在较大差异。应在船用斜齿轮副的结构和强度设计中给予充分考虑。 展开更多

关键词 显式动力学 斜齿轮副 加载工况 冲击应力 仿真分析

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偏心误差影响下的斜齿轮摩擦激励计算方法 被引量：2

10

作者 刘文 杨云 +1 位作者 林腾蛟 张晋红 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1559-1567,共9页

为了研究含偏心误差的斜齿轮副摩擦激励计算方法,建立单级含偏心误差斜齿轮副几何模型,推导斜齿轮副的动态啮合角、瞬态节圆半径以及瞬态传动比的计算公式.将单对齿接触线的长度变化过程以分段函数的形式表示,进而叠加求得参与啮合的各... 为了研究含偏心误差的斜齿轮副摩擦激励计算方法,建立单级含偏心误差斜齿轮副几何模型,推导斜齿轮副的动态啮合角、瞬态节圆半径以及瞬态传动比的计算公式.将单对齿接触线的长度变化过程以分段函数的形式表示,进而叠加求得参与啮合的各齿对接触线总长度,将各条接触线以节线为界分为2段,计算齿轮副齿面摩擦力及摩擦力矩,与未考虑偏心误差时斜齿轮副接触线长度、摩擦力及摩擦力矩进行对比分析.结果表明:当考虑偏心误差后,接触线长度、摩擦力及摩擦力矩都变得更加复杂,频域曲线在啮合频率处出现峰值,在输入及输出轴转频处出现峰值,在啮合频率两侧出现许多转频的边频,影响了传动系统的稳定性. 展开更多

关键词 斜齿轮副 偏心误差 接触线长度 摩擦力 摩擦力矩

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基于齿面摩擦的人字齿轮副动力学特性分析 被引量：16

11

作者 陆凤霞 王浩飞 +2 位作者 朱如鹏 鲍和云 姜慧卉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期204-212,共9页

建立了考虑齿面摩擦、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传递误差的16自由度人字齿轮副三维空间弯曲-扭转-轴向耦合的非线性动力学模型,应用牛顿第二运动定律,建立系统的振动微分方程。根据人字齿轮副的啮合特性,通过数值积分方法分析了轮... 建立了考虑齿面摩擦、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传递误差的16自由度人字齿轮副三维空间弯曲-扭转-轴向耦合的非线性动力学模型,应用牛顿第二运动定律,建立系统的振动微分方程。根据人字齿轮副的啮合特性,通过数值积分方法分析了轮齿的啮合力,时变摩擦力和摩擦力矩,并采用基于弹流润滑理论(EHL)的摩擦因数计算模型计算了齿面摩擦因数。为了分析齿面摩擦对人字齿轮副周期振动及分岔特性的影响规律,比较了有无考虑齿面摩擦时系统的周期振动时域响应、振动位移分岔图及最大lyapunov指数变化图。结果表明,齿面摩擦导致齿轮副垂直于啮合平面方向的振动位移加剧,且减弱了齿轮副沿啮合线方向的振动。同时,齿面摩擦的存在使得系统提前进入混沌,且抑制了系统的混沌运动。文章的研究成果有助于进一步认识齿面摩擦对人字齿轮传动周期振动及非线性振动特性的影响,为人字齿轮传动设计提供技术依据。 展开更多

关键词 齿面摩擦 人字齿轮 混沌 分岔

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考虑齿面摩擦的斜齿轮系统建模及动力学特性分析 被引量：9

12

作者 康博强 苟向锋 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第7期136-140,共5页

为研究斜齿轮传动系统的动力学特性,根据单级斜齿轮副传动情况,建立考虑齿面时变摩擦的5自由度弯—扭—轴耦合传动系统动力学模型。依据重合度对啮合时间进行划分,由Buckingham半经验公式得到齿面摩擦因数随啮合点位置的变化规律。采用... 为研究斜齿轮传动系统的动力学特性,根据单级斜齿轮副传动情况,建立考虑齿面时变摩擦的5自由度弯—扭—轴耦合传动系统动力学模型。依据重合度对啮合时间进行划分,由Buckingham半经验公式得到齿面摩擦因数随啮合点位置的变化规律。采用变步长Runge-kutta法对系统运动微分方程组进行数值求解,得到系统分岔图、最大Lyapunov指数、最大幅值云图和幅频特性叠加图,分析系统随激励变化的动力学特性。研究发现,系统在特定参数下发生强共振响应及幅值跳跃现象。 展开更多

关键词 斜齿轮副 齿面摩擦 重合度 非线性动力学

原文传递

含间隙的斜齿轮副扭振分析与试验研究 被引量：4

13

作者 李素有 孙智民 沈允文 《机械传动》 CSCD 2002年第2期1-5,共5页

建立了斜齿轮副的间隙型非线性扭振模型 ,其中考虑了斜齿轮副的啮合综合误差、齿侧间隙和时变啮合刚度。采用三维有限元法计算了斜齿轮副啮合刚度 ,用三次样条插值拟合得到时变啮合刚度函数。用数值积分方法对系统的非线性动力学微分方... 建立了斜齿轮副的间隙型非线性扭振模型 ,其中考虑了斜齿轮副的啮合综合误差、齿侧间隙和时变啮合刚度。采用三维有限元法计算了斜齿轮副啮合刚度 ,用三次样条插值拟合得到时变啮合刚度函数。用数值积分方法对系统的非线性动力学微分方程进行了求解 ,获得了斜齿轮副在外转矩作用下受静态传动误差激励的非线性稳态强迫响应 ,并对系统的动态响应进行了测试 ,试验和理论计算结果的一致性证实了本文所提出模型和解法的正确性。 展开更多

关键词 斜齿轮副 扭振 非线性 齿轮动力学试验 间隙

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双圆弧斜齿齿轮泵转子系统模态分析 被引量：5

14

作者 谢柯强 李阁强 +1 位作者 彭建军 李东林 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第11期158-163,共6页

提出一种高性能双圆弧斜齿齿轮泵,为解决泵高速化带来的转动副共振问题,对转动副进行模态分析。建立转动副三维模型,利用有限元进行无预应力与有预应力模态分析,取前8阶模态对比分析,结果表明:添加预应力后,转动副各阶振型没有变化,仅... 提出一种高性能双圆弧斜齿齿轮泵,为解决泵高速化带来的转动副共振问题,对转动副进行模态分析。建立转动副三维模型,利用有限元进行无预应力与有预应力模态分析,取前8阶模态对比分析,结果表明:添加预应力后,转动副各阶振型没有变化,仅每一阶固有频率与振幅有较小变化,转动副工作转速远离临界转速,不会发生共振。优化减小转轴直径后,各阶固有频率降低,仍满足设计要求。分析结果进一步表明转动副不会与泵体产生共振。分析方法对高速液压泵稳定性设计有借鉴意义。 展开更多

关键词 双圆弧斜齿齿轮泵 转动副 ANSYS Workbench 模态分析 共振

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高速人字齿轮副风阻损失及其影响因素分析 被引量：4

15

作者 林腾蛟 刘瑞锐 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1533-1544,共12页

建立高速人字齿轮副外部空气的流体动力学模型,基于RNG(re-normalization grop)k-ε湍流模型及动网格技术,仿真分析了齿轮周围气流瞬态特性,阐明了齿轮风阻损失机理,研究了齿轮副转速、转向和螺旋角变化对风阻功率的影响规律。结果表明... 建立高速人字齿轮副外部空气的流体动力学模型,基于RNG(re-normalization grop)k-ε湍流模型及动网格技术,仿真分析了齿轮周围气流瞬态特性,阐明了齿轮风阻损失机理,研究了齿轮副转速、转向和螺旋角变化对风阻功率的影响规律。结果表明:齿轮副风阻损失主要来源于齿面压差力矩,风阻功率近似与转速的3次方成正比;齿轮副正反转将改变轮齿周围气流方向及齿面最大压差位置,但对风阻功率无影响;螺旋角增大有利于降低风阻功率,螺旋角越大,齿轮副风阻功率降低越显著。单齿风阻力矩曲线呈周期变化,通过啮合区时出现增大-减小至负值-再增大-减小至平稳的波动特性,在非啮合区时趋于平稳;单齿风阻力矩波动值随转速增大而增大,随螺旋角增大而减小。 展开更多

关键词 人字齿轮副 风阻损失 计算流体动力学(CFD) 瞬态模拟 风阻力矩

原文传递

扫地机器人蜗杆斜齿轮箱降噪理论和试验 被引量：2

16

作者 赵运才 黄玉娥 任继华 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期111-115,127,共6页

扫地机器人蜗杆斜齿轮箱的噪声是制约扫地机器人长寿命、高可靠性和推广运用的主要因素。针对SN55型扫地机器人蜗杆斜齿轮箱噪声大餉质量问题,文中利用隔声式噪声测试仪进行了声压测试和精密齿轮测量仪器等测试分析,对蜗杆斜齿轮箱的噪... 扫地机器人蜗杆斜齿轮箱的噪声是制约扫地机器人长寿命、高可靠性和推广运用的主要因素。针对SN55型扫地机器人蜗杆斜齿轮箱噪声大餉质量问题,文中利用隔声式噪声测试仪进行了声压测试和精密齿轮测量仪器等测试分析,对蜗杆斜齿轮箱的噪声源的查找和降噪方法进行了分析研究。研究表明:噪声源为齿轮箱壳体中蜗杆斜齿轮副装配孔间的中心距偏小,导致齿轮副啮合不良,振动和噪声大。为了消除此噪声源,首先根据蜗杆斜齿轮啮合重合度的表达公式,比较了斜齿轮不同变位系数下,对齿轮副相关参数及啮合重合度的彬响。提出了将斜齿轮增加0.3负变位为最佳方案,最后经过相关试验验证,解决了齿轮箱的噪声问题。 展开更多

关键词 蜗杆斜齿轮副 噪声 重合度 变位系数

原文传递

斜齿轮副动态特性对支承结构参数的灵敏度

17

作者 魏兵 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期100-104,共5页

针对斜齿轮副动特性的灵敏度问题 ,考虑轴和轴承的柔性以及由于轮齿啮合而产生的横向运动、扭转运动、轴向运动与旋转 (摆动 )运动间的动态耦合的影响 ,建立了斜齿轮传动系统的动力学模型 ,推导了固有频率及动态啮合挠度相对于斜齿轮副... 针对斜齿轮副动特性的灵敏度问题 ,考虑轴和轴承的柔性以及由于轮齿啮合而产生的横向运动、扭转运动、轴向运动与旋转 (摆动 )运动间的动态耦合的影响 ,建立了斜齿轮传动系统的动力学模型 ,推导了固有频率及动态啮合挠度相对于斜齿轮副支承结构参数的灵敏度计算公式 ,并给出了实例。 展开更多

关键词 斜齿轮副 支承结构参数 灵敏度 动态啮合挠度 振动方程

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不同工况下船用斜齿轮动力学特性仿真

18

作者 周丹 杨光春 《机械传动》 CSCD 北大核心 2014年第5期121-123,127,共4页

斜齿轮传动在船用动力装置中起着重要的调速作用,以某型船用斜齿轮传动系统为研究对象,基于Abaqus/Explicit显式有限元法,建立了斜齿轮副非线性动态接触有限元模型。对额定工况下齿根动应力进行了仿真,研究了负载转矩、中心距和润滑方... 斜齿轮传动在船用动力装置中起着重要的调速作用,以某型船用斜齿轮传动系统为研究对象,基于Abaqus/Explicit显式有限元法,建立了斜齿轮副非线性动态接触有限元模型。对额定工况下齿根动应力进行了仿真,研究了负载转矩、中心距和润滑方式等参数对斜齿根动应力的影响。研究结果对船用斜齿轮副优化设计具有一定参考价值。 展开更多

关键词 斜齿轮副 动应力 工况参数 显式有限元法

原文传递

点接触齿面滑动率计算方法及其对交错轴渐开线斜齿轮传动的应用 被引量：5

19

作者 赵亚平 魏文军 +1 位作者 董学朱 唐秋华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期40-43,共4页

推导出点接触齿轮副齿面滑动系数的计算公式,并分别针对齿轮副的不同组合形式,计算交错轴渐开线斜齿圆柱齿轮传动的滑动系数,绘制该齿轮副的滑动曲线。通过算例,研究了交错轴渐开线斜齿圆柱齿轮副滑动系数的特性。

关键词 点接触 滑动系数 磨损 交错轴渐开线斜齿轮传动

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