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航空齿轮传动系统的“风阻”问题

1 关于“风阻”的分析  随着航空技术不断发展 ,齿轮传动系统结构愈来愈趋于轻型化、高速化。由此带来的“风阻”问题已成为当前世界各国密切关注的重要课题。“风阻”的主要表现 ,在于使箱体发热加剧、油雾生成严重、抽回油能力困难等。形成的原因在于箱内自由空间相对缩小 ,齿轮等高速旋转体与周围空气的接触面相对增大 ,致使它们的相对运动与摩擦加剧 ,并将滑油搅动激化。随着旋转速度不断提高 ,发热、搅动等现象渐趋严重。当轮齿速度超过 5 0 m/s时 ,“风阻”与搅动已近恶化。由于“风阻”帘幕阻滞作用 ,滑油与油珠在接近轮齿表面和轴承前 ,就已被吹散 ,“风阻”的空气运动将成为对其作功的主要搅动源 ,所以它是传动系统中动力损耗的重要因素。综述之 ,“风阻”和搅动耗损受到速度、滑油流量以及结构因素的影响 ,但是却与传动功率量值没有直接关系。在箱体内 ,“风阻”影响区仅发生在局部空间里 ,它的特征主要表现在 ,该区域内存在一股强烈的强迫涡流 ,...  (本文共3页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

直升机传动系统总体设计中关键参数计算方法的研究

传动系统是直升机的关键动部件之一,其性能直接影响着直升机的整体性能。因此开展直升机传动系统总体设计关键参数计算方法的研究具有重要的理论意义和应用价值。本文系统地分析和论述了直升机传动系统的总体设计方法,并开发了直升机传动系统总体设计中的传动比分配、强度寿命、效率和重量计算的相关软件。论文分析了对直升机传动系统总体设计可能产生影响的设计参数,确定了传动比、效率、重量和可靠性四个设计参数作为传动系统总体设计的关键设计参数;给出了传动比分配的两种新方法的原理与传动比分配步骤,并通过算例计算分析了两种传动比分配方法的特点与适用范围;分析了传动系统的齿轮的结构特点与强度寿命计算方法、传动系统轴的结构特点与强度校核理论、轴承的类型和寿命估算方法;运用概率统计理论推导了齿轮系统的寿命计算方法,研究了不同关重件对传动系统总体寿命的影响;分析了传动系统功率损失的种类及其计算方法,并研究了轴承和齿轮的参数变化对传动系统总体效率的影响;介绍了四种常见...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械制造》2018年08期
机械制造

混合动力汽车齿轮传动系统的动力学分析

1研究背景某公司基于行星齿轮机构在传递动力时功率分流的特点,在有效规避混合动力汽车相关专利的条件下,提出了一个新的混合动力汽车齿轮传动系统方案。虽然这一混合动力汽车齿轮传动系统提高了传动效率,但是多个动力源混合动力分流系统具有多个驱动模式,使传动系统表现出更加复杂的振动特性。振动成为混合动力汽车齿轮传动系统的一个突出问题。目前大多数文献研究的是单级行星齿轮机构和复合行星直齿轮机构的动力学特性[1-2],对于复合行星斜齿轮的研究,文献[3]停留在纯扭转动力学模型研究上,文献[4]进行了平移扭转动力学模型研究,但忽略了行星齿轮部分的平移振动,更没有对整个完整的齿轮传动系统进行研究分析。笔者建立上述混合动力汽车齿轮传动系统的平移扭转动力学模型,并基于SimulationX软件进行动力学分析。2齿轮传动系统动力学模型上述混合动力汽车齿轮传动系统以发动机和大小电机作为动力源。为了便于实现功率分流工作模式的要求,发动机与行星架连接,小电机E...  (本文共6页) 阅读全文>>

《中国机械工程》2017年06期
中国机械工程

闭环齿轮传动系统传动误差研究

0引言在软管、电缆等产品的生产中,为使其具有较好的抗拉伸、抗弯折、抗冲击和耐磨损等性能,常在其壁内增加一层或数层网状强化层,该网状强化层为网线相互交叉而成。为实现网线的相互交叉,常使用编织机进行编织[1?3]。编织机的机械传动系统是设备的关键部分,改善其传动性能是提高编织机转速的重要途径之一。目前国内外编织机的机械传动系统大都是一套闭环齿轮传动系统,共有n个齿轮,n≥4且为偶数,n个齿轮两两相互啮合,并形成一个封闭的传动系统,每个齿轮既是主动轮又是被动轮。如果闭环齿轮传动系统存在传动误差,则会使齿轮瞬时传动比改变,从而产生冲击,引起振动和噪声,降低闭环齿轮传动系统的传动平稳性。因此,研究闭环齿轮传动系统的传动误差对提高传动平稳性具有实用价值。国内外学者对齿轮传动误差定义、计算和测量进行了研究[4?6],对采用齿廓修形、提高齿轮的制造和装配精度来减小传动误差也进行了研究[7?13],但大都以一对齿轮或者开环齿轮传动系统进行研究,缺...  (本文共8页) 阅读全文>>

《机电产品开发与创新》2016年01期
机电产品开发与创新

空间多级齿轮传动系统设计的自动设计系统研究

0引言齿轮传动系统具有传动效率高、传动比准确等优点,因此广泛应用在各种机器中。面对当前市场的激烈竞争环境和能源的极度匮乏,减小齿轮系统的体积,提高齿轮系统设计效率成为国内外研究人员的热点研究课题[1],近年来取得了一些有价值的成果,具体体现在两个方面:1齿轮传动系统的方案设计。Nenad[1]和李攀等[2]开发了多级平行轴齿轮传动系统的设计方案求解系统,实现了平行轴齿轮系统方案设计自动化。但上述研究仅对平行轴齿轮传动系统进行研究,对应用十分广泛的空间(平行、相交、交错)齿轮传动系统不适用,使用上受到很大限制;2将优化设计思想应用在齿轮系统设计中,代表性的有:皮云云等[3]和韩泽光[4,5]以齿轮传动系统为研究对象,建立了该系统的优化模型,获得了其设计参数最优值,但这些研究仅针对具体的齿轮传动系统,没能建立多级齿轮传动系统的优化数学模型通式,优化模型代码需要使用者自己完成,使用十分不便。基于以上研究现状,研究将空间多级齿轮传动系统...  (本文共4页) 阅读全文>>

《动力学与控制学报》2016年02期
动力学与控制学报

含间隙齿轮传动系统的非线性动力学特性的研究

引言随着我国空间技术的迅速发展,空间飞行器日益大型化和柔性化,空间结构日趋庞大,空间可展机构在现代航天领域中得到广泛应用[1]. 空间可展机构中绝大部分都可以视为由铰链作为连接器构成的,由于制造误差、折叠误差及磨损和材料变形等造成的铰链间隙,使结构在展开过程中运动副之间会出现接触和碰撞,导致空间可展机构具有非光滑力学特征,以致出现大型空间结构失稳、指向精度下降等问题,进而影响飞行器的姿态运动和展开精度[2 - 4].齿轮运动副是可展机构中很重要的一种连接部件,机构锁定之后,齿轮副之间的间隙会使齿轮之间产生碰撞—分离—碰撞这种复杂的冲击现象,产生较大的冲击、振动和噪声,严重时会造成机构的损坏,因此,对含齿侧间隙的齿轮传动系统进行动力学分析有着十分重要的意义[5 - 6]. 对齿轮传动系统的间隙非线性问题已进行了大量的研究,分别建立了单自由度[7 - 10]、三自由度[11]间隙非线性动力学模型,考虑周期时变刚度的影响,并用各种方法...  (本文共7页) 阅读全文>>

《传动技术》2016年01期
传动技术

风机齿轮传动系统整体方案的粒子群算法两层优化设计方法

0引言风力发电机组的主齿轮箱是机组中一个非常重要的机械部件,传动比大,传递功率高[1]。风电机组往往安装于偏远的荒野、高山、甚至海域等地,难以到达[2];其齿轮箱所在的机舱空间非常狭小,维修十分不易[3],而如将齿轮箱从风机上吊装至地面维修,费用难以承受;这就迫使风机齿轮箱比普通齿轮箱有更高的可靠度要求。风机齿轮箱的损坏约90%是由于在某一个齿轮失效,其造成的损失却大大超过该齿轮本身的价值,这就是风电齿轮箱中常出现的短板效应,因此在设计初期就缩短各齿轮间的寿命差距是十分必要的。传统的齿轮传动设计采用手工计算和经验相结合,在有限的几组方案中选择一组较优的方案。这种方法存在效率较低且无法保证方案最优的缺点[4]。而目前行业内采用的优化设计方法多是对某些优化算法的简单借用,并未考虑齿轮传动系统本身的特点。另外,优化目标往往以齿轮总体重量最轻作为衡量指标[5~7]。这样的优化方法并不完全符合风电齿轮箱的特殊要求:相比于可靠度的提高所带来...  (本文共7页) 阅读全文>>