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基于XFEM的高速工况下齿根裂纹扩展规律研究 被引量：10
1
作者 余洋 唐进元 +1 位作者 刘尧喜 周炜 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第12期1-6,共6页
基于扩展有限元方法和线弹性断裂力学理论,使用Fortran语言开发二维裂纹扩展计算程序,并对程序计算准确性进行验证。在此基础上,仿真计算离心力、初始裂纹参数和轮缘厚度系数(Backup ratio)对齿轮齿根二维裂纹扩展的影响,计算结果表明,... 基于扩展有限元方法和线弹性断裂力学理论,使用Fortran语言开发二维裂纹扩展计算程序,并对程序计算准确性进行验证。在此基础上,仿真计算离心力、初始裂纹参数和轮缘厚度系数(Backup ratio)对齿轮齿根二维裂纹扩展的影响,计算结果表明,齿根初始裂纹位置对齿根裂纹扩展的路径影响很大,初始裂纹位置越靠近齿槽中心位置,越容易发生齿轮轮缘断裂(裂纹沿径向扩展至断裂);齿轮轮缘厚度对齿根裂纹影响很大,轮缘厚度系数越小,越容易发生轮缘断裂,同时发生轮缘断裂的裂纹初始位置范围越大;离心力对齿轮齿根裂纹扩展影响很大,离心力越大,越容易发生轮缘断裂,同时发生轮缘断裂的裂纹初始位置范围越大;该研究成果对提高齿轮在高速工况下的可靠性和超安全性具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 扩展有限元法 高速齿轮 离心力 裂纹扩展
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高速齿轮传动技术与装置综述 被引量：9
2
作者 吴鲁纪 耿福震 《机械传动》 北大核心 2019年第11期172-175,共4页
高速齿轮传动技术与装备应用广泛。简述不同情况下高速齿轮传动装置的应用特点、发展现状以及趋势,分析了我国能源、化工等领域高速齿轮传动发展中面临的问题和挑战,提出应对措施的建议,为我国高速齿轮传动技术与装备的研究发展提供参考。
关键词 高速齿轮 传动技术及装置 综述
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变速箱高速齿轮断齿失效分析 被引量：8
3
作者 王宇 马庆超 +1 位作者 尹维 经昊达 《汽车零部件》 2018年第2期34-37,共4页
通过对变速箱高速齿轮的断齿现象进行宏观分析、微观形貌分析、微观组织分析、化学元素分析、显微硬度分析等,发现该齿轮断口属于脆性断裂。热处理不当及晶界处存在异常组织元素,同时齿轮边缘存在大量微裂纹是导致齿轮断齿的主要原因。... 通过对变速箱高速齿轮的断齿现象进行宏观分析、微观形貌分析、微观组织分析、化学元素分析、显微硬度分析等,发现该齿轮断口属于脆性断裂。热处理不当及晶界处存在异常组织元素,同时齿轮边缘存在大量微裂纹是导致齿轮断齿的主要原因。针对齿轮断齿原因,提出改进措施,有效避免此现象的再发生。 展开更多
关键词 高速齿轮 失效分析 脆性断口
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高速齿轮两相流场及喷油润滑特性分析
4
作者 侍东 张钰哲 +1 位作者 张红 侯祥颖 《机械传动》 北大核心 2024年第7期1-8,共8页
高速齿轮箱内的复杂流场通过影响齿轮喷油润滑特性,进而影响传动系统的传动效率和工作性能。针对高速齿轮箱复杂流场及挡板结构带来的影响等问题,开展了高速齿轮喷油两相流场及润滑特性研究。基于计算流体力学方法,建立高速斜齿轮喷油... 高速齿轮箱内的复杂流场通过影响齿轮喷油润滑特性,进而影响传动系统的传动效率和工作性能。针对高速齿轮箱复杂流场及挡板结构带来的影响等问题,开展了高速齿轮喷油两相流场及润滑特性研究。基于计算流体力学方法,建立高速斜齿轮喷油润滑两相流场分析模型,分析了两相流场分布特性;在此基础上,研究了喷油参数(如喷油速度、喷油夹角、轴向角度)以及齿轮挡板对喷油润滑特性的影响规律。结果表明,高速斜齿轮喷油润滑时,表面油液有偏斜现象;通过提高喷油速度或增加正轴向角度,可以改善油液偏斜现象,提高润滑效果;齿轮挡板对油液起着导流作用,其中,设置轴向挡板有利于增加齿面的油液。为高速齿轮箱两相流场分布特性研究及喷油润滑优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 高速齿轮 喷油润滑 计算流体力学 齿轮挡板
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基于CFD方法的高线速度齿轮最优喷嘴布置角度设计 被引量：1
5
作者 夏建芳 姚恒 +3 位作者 陈思雨 王志伟 陶轩 胡小舟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期178-186,共9页
齿轮喷油润滑系统润滑效率与喷嘴布置角度、喷油速度等参数有关,但目前的喷嘴布置角度多数采用经验设计,缺乏精确性且时间成本高。针对高线速度齿轮的喷油润滑问题,基于CFD(计算流体力学)方法建立高线速度直齿轮的喷油润滑流体计算模型... 齿轮喷油润滑系统润滑效率与喷嘴布置角度、喷油速度等参数有关,但目前的喷嘴布置角度多数采用经验设计,缺乏精确性且时间成本高。针对高线速度齿轮的喷油润滑问题,基于CFD(计算流体力学)方法建立高线速度直齿轮的喷油润滑流体计算模型,对喷油润滑中齿轮旋转产生的气流干涉问题进行分析;通过流场流线图确定最优喷嘴角度:绕入啮合区气流与齿面首个接触点向小齿轮的偏转角度,并研究齿轮传动比和转速等参数对喷嘴角度布置的影响。结果表明:齿轮旋转产生的气流干涉会形成进入啮合区的气流,沿该气流方向布置喷嘴角度相比传统布置方式润滑效率提升了24.4%,齿轮周围气流流动状况和最优喷嘴角度只与齿轮几何结构有关,与工况参数设置无关。 展开更多
关键词 齿轮传动 喷嘴角度 喷油润滑 润滑系统 高速齿轮箱
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复杂齿轮箱喷射润滑及喷嘴位置寻优仿真研究 被引量：5
6
作者 钱雪凌 胡玉梅 +3 位作者 周元聪 张博 陈光 史妍妍 《机械传动》 CSCD 北大核心 2018年第10期12-18,共7页
针对复杂齿轮箱喷射润滑的数值模拟与润滑效果改善进行了研究。首先搭建了单级齿轮高速传动喷射润滑实验台、进行了相关实验,实验结果验证了齿轮传动喷射润滑数值模拟建模方法的正确性。然后建立了复杂齿轮箱喷射润滑数值模型、进行了... 针对复杂齿轮箱喷射润滑的数值模拟与润滑效果改善进行了研究。首先搭建了单级齿轮高速传动喷射润滑实验台、进行了相关实验,实验结果验证了齿轮传动喷射润滑数值模拟建模方法的正确性。然后建立了复杂齿轮箱喷射润滑数值模型、进行了仿真分析,结果显示:喷射距离过长、端面角度和喷嘴布置在啮出侧均不利于润滑。基于单相流计算方法对喷嘴的喷射角度进行了寻优,结果表明:在两啮合齿轮中心平面内,存在一条空气运动最薄弱的迹线;当喷嘴轴线在该迹线方向上时,齿轮润滑效果最好。 展开更多
关键词 复杂齿轮箱 高速齿轮 喷射润滑 实验台 数值模拟 单相流 最优喷射角度
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啮合错位对高速齿轮传动振动响应的影响
7
作者 李良祥 魏静 +2 位作者 张爱强 倪德 钟团结 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期268-275,共8页
齿轮传动过程中由于装配误差及受载变形等容易产生啮合错位,非正常啮合状态将会影响系统动态特性,特别是对于航空高速齿轮传动,微小的错位可能也会导致系统动态性能急剧下降。本文基于多体动力学建模理论及方法,对轴系及齿轮进行超单元... 齿轮传动过程中由于装配误差及受载变形等容易产生啮合错位,非正常啮合状态将会影响系统动态特性,特别是对于航空高速齿轮传动,微小的错位可能也会导致系统动态性能急剧下降。本文基于多体动力学建模理论及方法,对轴系及齿轮进行超单元缩聚,根据轴系之间运动、载荷耦合关系,在各缩聚点施加载荷及约束,最终建立全柔体单级航空直齿轮传动系统动力学模型,研究了齿轮啮合角度错位对系统动态特性的影响。研究结果表明:齿轮啮合错位对系统动态性能影响显著,齿轮副啮合力、接触应力及传动误差峰峰值随错位角度增大呈增大趋势,错位后系统振动响应及动应力明显增大。 展开更多
关键词 航空传动 高速齿轮 多柔体系统 缩聚建模 啮合错位 动态响应 振动特性 动应力
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高速齿轮动态传动误差的希尔伯特-黄变换分析 被引量：3
8
作者 刘洋 唐进元 钱露露 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期504-511,共8页
高速齿轮传动误差测量与分析是一个急需解决的难题。通过构建动态传动误差测量系统,测得高速齿轮动态传动误差曲线,并将希尔伯特-黄变换(HHT)应用于高速齿轮动态传动误差信号分析,自适应得到高速齿轮动态传动误差信号不同频率成分的固... 高速齿轮传动误差测量与分析是一个急需解决的难题。通过构建动态传动误差测量系统,测得高速齿轮动态传动误差曲线,并将希尔伯特-黄变换(HHT)应用于高速齿轮动态传动误差信号分析,自适应得到高速齿轮动态传动误差信号不同频率成分的固有模态函数,分离出轴频分量和齿频分量,获得动态传动误差希尔伯特谱。为了验证HHT的可行性与正确性,利用快速傅立叶变换(FFT)对相同的传动误差信号进行频谱分析。结果表明:HHT在高速齿轮动态传动误差信号的分频、滤波方面都具有优越性;相比FFT,希尔伯特-黄变换能够很好的提取信号的高频特征,将传动误差信号各成分分离,分析结果更加精确。 展开更多
关键词 高速齿轮 传动误差 希尔伯特-黄变换 频谱分析
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准高速机车牵引齿轮用钢及其强化工艺 被引量：2
9
作者 戴雅康 李国柱 任瑞铭 《大连铁道学院学报》 1995年第4期8-15,共8页
论述了准高速机车牵引齿轮用钢及强化工艺中的若干问题，提出主动与从动牵引齿轮可分别选用２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ及１５ＣｒＮｉ６钢，并进行渗碳淬火处理，文中对渗碳淬火工艺以及钢材和热处理质量检验提出了具体要求。
关键词 热处理 渗碳 淬火 强化工艺 高速机车 牵引齿轮
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提高线材厂FJ320减速机齿轮使用寿命的技改措施
10
作者 张晓刚 杨春虎 《重型机械科技》 2007年第3期51-52,共2页
针对线材厂FJ320减速机高速齿经常出现磨损、断齿等现象,采取将齿轮材质改为20CrNiMo4A、高频淬火改为表面渗碳淬火等措施,提高了齿轮使用寿命。
关键词 FJ320减速机 高速齿 磨齿 断齿
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介观尺度下风电齿轮的疲劳损伤演化机理
11
作者 张建宇 杨灿 张侣倛 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期907-919,共13页
为了全面解析风电齿轮的疲劳损伤演化机理,以某1.5 MW风力发电机高速级齿轮为研究对象,基于Voronoi图与多晶体组织的几何相似性,建立介观尺度下的齿面模型,采用内聚力单元模拟晶界对基体的割裂作用,引入双线性分离曲线作为评判损伤的依... 为了全面解析风电齿轮的疲劳损伤演化机理,以某1.5 MW风力发电机高速级齿轮为研究对象,基于Voronoi图与多晶体组织的几何相似性,建立介观尺度下的齿面模型,采用内聚力单元模拟晶界对基体的割裂作用,引入双线性分离曲线作为评判损伤的依据.采用周期跳跃的加载方式模拟齿面接触载荷的循环累积效应,仿真预测接触疲劳裂纹的萌生位置及其疲劳寿命,并探讨风速变化和齿面间摩擦因数对疲劳裂纹演化的影响.结果表明,齿轮在疲劳损伤初期的演化速率较慢,随着损伤量的不断累积,其损伤速率逐渐加快.针对研究对象,在距齿面深度0.13、0.27 mm处最先出现裂纹,并伴随接触应力的循环加载逐渐扩展,最终于齿面形成典型的剥落破坏.此外,通过对比分析还可以发现,高风速和齿间润滑不良均显著降低齿轮的寿命. 展开更多
关键词 风力机 高速级齿轮 介观尺度 移动载荷 裂纹萌生 疲劳寿命
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某火电厂高速渗碳齿轮轮齿断裂原因 被引量：1
12
作者 彭波 张斌 +4 位作者 张传正 宋子博 韩哲文 李玲 王智春 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期93-98,共6页
某火电厂给水泵耦合器二级从动渗碳齿轮多处轮齿发生断裂。通过宏/微观形貌观察、化学成分检测、金相检验以及力学性能测试等方法分析了轮齿断裂原因。结果表明:轮齿齿面处渗碳层表面硬度不足,耐磨性能和抗疲劳性能较差,在接触应力长期... 某火电厂给水泵耦合器二级从动渗碳齿轮多处轮齿发生断裂。通过宏/微观形貌观察、化学成分检测、金相检验以及力学性能测试等方法分析了轮齿断裂原因。结果表明:轮齿齿面处渗碳层表面硬度不足,耐磨性能和抗疲劳性能较差,在接触应力长期反复作用下,轮齿齿面表层金属剥落形成麻坑,同时齿轮组织中存在白点缺陷,材料的综合力学性能不足;在齿轮高速转动过程中,齿面受接触应力作用,裂纹在剥落麻坑周围应力集中处萌生并迅速扩展,导致轮齿发生脆性断裂。 展开更多
关键词 高速齿轮 渗碳层 剥落麻坑 白点缺陷 脆性断裂
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准高速机车牵引齿轮材料接触疲劳性能的对比试验 被引量：1
13
作者 戴雅康 任瑞铭 李国柱 《大连铁道学院学报》 1995年第4期58-62,共5页
测试了准高速机车牵引齿轮用钢２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ、１５ＣｒＮｉ６经渗碳淬火及渗碳淬火＋喷丸后的接触疲劳强度，并与２０ＣｒＭｎＭｏ钢进行了对比。结果表明，３种钢材经渗碳淬火的试件，其接触疲劳强度极限基本相同；渗碳淬火＋喷... 测试了准高速机车牵引齿轮用钢２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ、１５ＣｒＮｉ６经渗碳淬火及渗碳淬火＋喷丸后的接触疲劳强度，并与２０ＣｒＭｎＭｏ钢进行了对比。结果表明，３种钢材经渗碳淬火的试件，其接触疲劳强度极限基本相同；渗碳淬火＋喷丸试件的接触疲劳强度极限约提高５％，所有试件的接触疲劳失效形式都是在渗碳层中产生浅层剥落，文中还讨论了渗碳硬化层组织中的残余奥氏体量及喷丸强化对接触疲劳性能的影响。 展开更多
关键词 接触疲劳 试验 高速机车 牵引齿轮 疲劳强度
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韶山8型准高速机车牵引齿轮修形的研究
14
作者 何卫东 李力行 陈湛闻 《大连铁道学院学报》 1995年第4期23-28,共6页
应用三维有限元法精确计算了机车牵引齿轮轮齿的啮合刚度及变形，并结合机车牵引齿轮传动结构的具体特点，对韶山８型准高速机车牵引齿轮的修形量进行了优化计算。
关键词 齿形 设计 有限元 高速机车 牵引齿轮
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内部激励对高速齿轮传动装置振动的影响
15
作者 王志敏 刘春波 杨林杰 《科技创新与生产力》 2017年第8期82-84,87,共4页
介绍了高速齿轮传动装置的发展过程,分析了刚度激励、误差激励和啮合冲击激励3种齿轮系统内部激励以及轴承对高速齿轮传动装置振动的影响,认为从内部激励不同因素出发,把握齿轮传动系统动力学本质,探究齿轮箱的振动机理,对从振动的角度... 介绍了高速齿轮传动装置的发展过程,分析了刚度激励、误差激励和啮合冲击激励3种齿轮系统内部激励以及轴承对高速齿轮传动装置振动的影响,认为从内部激励不同因素出发,把握齿轮传动系统动力学本质,探究齿轮箱的振动机理,对从振动的角度开展齿轮箱的设计,推动齿轮技术向高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率和低噪声、低成本以及标准化、多样化方向发展具有重要意义。 展开更多
关键词 齿轮传动 高速齿轮 振动 内部激励
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基于齿背接触刚度的高速斜齿轮瞬态振动特性
16
作者 王峰 张健 +4 位作者 徐兴 陈龙 方宗德 周之光 孙晓强 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期706-712,899,900,共9页
为了分析基于齿背接触刚度的高速斜齿轮瞬态振动放大特性,针对高转速瞬态工况下斜齿轮齿面啮合-脱啮-齿背接触的齿面实际承载接触状态,建立了同时考虑啮合时间与齿面振动位移耦合机理的斜齿轮动态啮合刚度。在细化考虑齿背啮合机理、基... 为了分析基于齿背接触刚度的高速斜齿轮瞬态振动放大特性,针对高转速瞬态工况下斜齿轮齿面啮合-脱啮-齿背接触的齿面实际承载接触状态,建立了同时考虑啮合时间与齿面振动位移耦合机理的斜齿轮动态啮合刚度。在细化考虑齿背啮合机理、基于齿背实际啮合刚度的模型基础上,进一步建立斜齿轮啮合型瞬态振动模型,并在此基础上展开不同齿侧间隙以及齿背接触对系统瞬态振动特性影响分析研究。搭建封闭功率流式斜齿轮瞬态扭转振动测试试验台,对基于齿背接触刚度的斜齿轮瞬态振动特性进行了验证。该研究具有较好的理论研究意义,有利于斜齿轮传动系统在航空传动、新能源传动系统上的应用推广,进一步提升高转速齿轮系统的瞬态振动噪声品质。 展开更多
关键词 高速齿轮 齿背接触 动态刚度 瞬态振动 扭振测量
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引进螺杆压缩机高速齿轮的失效分析与国产化研制对策
17
作者 王东海 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 1994年第1期46-52,共7页
本文针对进口螺杆压缩机中的高速驱动齿轮，对其进行了玻坏失效分析和几何参数测定。根据工作特点、运行情况和破坏现象，在选材、设计、制造、热处理和工艺参数选择等方面进行了改进性设计，达到了原设备的使用要求。本文所提供的设计... 本文针对进口螺杆压缩机中的高速驱动齿轮，对其进行了玻坏失效分析和几何参数测定。根据工作特点、运行情况和破坏现象，在选材、设计、制造、热处理和工艺参数选择等方面进行了改进性设计，达到了原设备的使用要求。本文所提供的设计方法对进口零、部件国产化的研制具有一定的参考、借鉴意义。 展开更多
关键词 螺杆压缩机 高速齿轮 失效分析 改进设计
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准高速机车牵引齿轮副的侧隙计算与分析
18
作者 魏延刚 何卫东 李力行 《大连铁道学院学报》 1995年第4期36-39,共4页
分析了影响齿轮副侧隙的因素，针对准高速机车牵引齿轮传动的实际情况，计算了齿轮副侧隙，并对牵引齿轮工作过程中侧隙情况进行了分析。
关键词 齿轮副 侧隙 高速机车 牵引齿轮 计算
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高速啮合齿轮本体温度的相关影响因素分析 被引量：8
19
作者 王春华 韩冲 安达 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第11期33-38,91,共7页
为分析啮合过程中高速齿轮各相关因素对其本体温度的影响,以标准渐开线高速齿轮为研究对象,基于有限元温度场分析,采用控制变量法,系统量化分析了相关因素对轮齿温度的影响规律及原因。结果表明,轮齿齿面各处本体温度随转速或转矩的增... 为分析啮合过程中高速齿轮各相关因素对其本体温度的影响,以标准渐开线高速齿轮为研究对象,基于有限元温度场分析,采用控制变量法,系统量化分析了相关因素对轮齿温度的影响规律及原因。结果表明,轮齿齿面各处本体温度随转速或转矩的增加而升高,且增幅程度逐渐降低;齿宽增加,各点本体升高;轮齿本体温度随模数增加而先减后增;大转矩或高转速下,转速、转矩、齿宽、模数对轮齿温度的影响加剧;轮齿齿面最大本体温度随齿轮箱空气和润滑油温度增减而小幅增减,且不受转速和转矩影响;齿轮端面和啮合面的传热系数对轮齿齿面本体温度影响程度较小,二者增加,齿轮齿面本体温度降低,反之升高。研究为降低齿轮高温失效风险提供参考。 展开更多
关键词 高速齿轮 温度场分析 影响因素
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高速齿轮传动可靠性优化设计 被引量：3
20
作者 龚小平 张丹峰 《机械设计与制造》 北大核心 2000年第2期1-2,共2页
在考虑应力和强度均为随机变量并对齿轮参数设计产生影响的基础上 ,同时考虑齿面胶合、磨损等其它诸多因素 ,给出了一定可靠度下的多目标优化设计数学模型和计算实例。
关键词 高速齿轮 可靠性 抗胶合 优化设计 齿轮传动
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