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弹性支承下弧齿锥齿轮切齿参数的多目标优化设计研究

为了改善发动机转子系统的振动特性,新型航空发动机越来越多的采用弹性支承。在弹性支承下,安装在发动机转子上的中央弧齿锥齿轮的轴心轨迹发生涡动,使齿轮副的接触印痕和传动误差发生变化,从而对传动系统的可靠性和稳定性有重要影响。因此,保证弧齿锥齿轮在弹性支承下具有良好的接触性能是新型航空发动机动力传输系统设计的关键技术之一,对提高发动机的工作可靠性具有重要意义。为了满足现代航空发动机对动力传输系统要求,国内外学者针对弹性支承下弧齿锥齿轮的接触特性进行了深入地研究[1~6]。文献[1]将支承变形转化为弧齿锥齿轮副的安装距变化量,研究了弹性支承下弧齿锥齿轮传动的接触稳定性;文献[2]研究了安装误差对齿轮接触性能的影响。已有的研究论文基本上都是分析弹性支承下弧齿锥齿轮的接触特性,而关于如何保证弧齿锥齿轮在弹性支承下具有良好的接触性能方面的研究较少,通过优化设计齿轮切齿参数来提高弹性支承下齿轮接触性能的研究尚未见到公开发表的论文。笔者考虑针对某...  (本文共5页) 阅读全文>>

《振动与冲击》2014年14期
振动与冲击

基于有限元法的螺旋锥齿轮传动误差研究

螺旋锥齿轮用于传递相交轴间的运动及动力,因传动效率高、传动比稳定、承载能力高等优点广泛用于各类机械设备传动。齿轮传动系统作为弹性机械系统,在动态激励作用下产生动态响应,动态激励分为齿轮啮合本身产生的内部激励与由负载等因素产生的外部激励。由于啮合齿对数变化、轮齿受载弹性变形、轮齿与轮齿误差等易引起啮合过程轮齿动态啮合力,即使外部激励为零(或常数),齿轮系统亦会因该动态激励产生振动[1]。齿轮传动误差曲线可反应此振动,即波动幅值越大齿轮振动越剧烈。研究螺旋锥齿轮传动误差,对获得系统噪声产生原因及齿轮故障诊断具有重要意义[2]。已有诸多关于螺旋锥齿轮传动误差的研究。唐进元等[3-6]提出齿轮静传递误差计算概念模型及力学模型,研究在轻、重载下轮齿接触力变化,获得载荷对接触轨迹及传动误差影响规律。方宗德等[7-8]提出基于传动误差设计控制螺旋锥齿轮啮合质量的新概念,研究高重合度对传动误差曲线影响,并设计、分析弧齿锥齿轮几何传动误差。以上大...  (本文共6页) 阅读全文>>

《航空动力学报》2009年11期
航空动力学报

航空弧齿锥齿轮承载传动误差的分析与设计

轮齿承载接触分析(LTCA)是对轮齿承载啮合过程进行数值仿真的一种重要分析方法,通过承载传动误差计算、载荷分配及应力分布反映齿轮承载啮合性能.有限元法[1-6]需要有限元网格的划分、有限元方程的求解,计算工作量较大;此外齿面离散为点,承载传动误差的计算无法用数学公式表达.利用近似公式[7-8]计算轮齿承载变形,要通过解方程或迭代计算承载传动误差,无法体现设计变量对计算结果的影响.轮齿承载接触分析作为齿面设计评价的一种方法,目前无法直接参与到齿面设计中.本文利用近似公式计算了轮齿啮合的时变啮合刚度;基于时变啮合刚度,推导了轮齿承载接触分析简化计算公式,简化了承载传动误差的计算过程;在运算中无需解方程和迭代计算.根据简化计算公式分析了几何传动误差、齿面印痕、承载量和承载传动误差的关系,总结了承载传动误差的变化规律,制定了基于承载传动误差的齿面优化设计的优化策略,采用齿面主动设计方法[7-8],将承载传动误差的计算直接嵌入到齿面设计中...  (本文共7页) 阅读全文>>

《机电工程》2002年04期
机电工程

高速传动误差检测系统的研究

1 引 言对机床传动误差检测来说 ,只考虑引起齿形、周节误差的几何精度测量 ,不考虑影响表面光洁度的振动因素 ,因此 ,机床传动误差检测通常在低速情况下进行。而对齿轮箱而言 ,振动和噪声主要由传动误差引起。振动和噪声检测是在高速、满载的情况下进行 ,如果传动误差测试也能在同样条件下进行 ,对振动和噪声的分析和控制将非常有利。以前难以进行高速传动误差的检测 ,主要是由于信号处理困难。随着电子技术的发展 ,大容量可编程逻辑器件 (PLD)技术的蓬勃兴起 ,为解决信号处理这一困难提供了有效的解决办法。本文针对高速传动误差检测的特点 ,基于同步位移比较原理 ,利用AT89C5 1单片机和ALTERA公司的CPLD器件 ,与计算机组成分立式上、下位机系统。2 传动误差测试原理对传感器发出的 2路脉冲信号P1和P2 不作任何倍频或分频的处理 ,直接交给下位机记数 ,即把齿轮误差的位移比相最终转化成 2路不同频率的脉冲信号个数的比较。这样 ,...  (本文共3页) 阅读全文>>

《机械与电子》1988年06期
机械与电子

单板机数字比相系统中原理性误差探讨

一、比相技 术及其应用 大部分机床成形 运动的内联系传动链 直接影响着零件成形 表面的精度.因此精 密测量机床内联系传 动链的误差,并以此 对传动链的传动误差 进行补偿,以提高零 件的加工精度。 齿轮传动链的传 动误差常采用比相技术测量.图1是比相技术示意图.在具有固定速比的两个转轴上分别安装度盘l和2,两度盘转动时,输出不同频率的正弦波,将它放大并整形为方波进行比相,形成比相间隔,·记录比相间隔和比较间隔(如低速轴信号间隔)内的细分脉冲数,经过一定的转换可得到运动链的传动误差值。粼┌──┐┌─┐│放大││分│┌─┐┌──┐┌─┐│与 ││濒││比││去仁││传││整形││ ││相││相 ││动││ ││ ││ ││值 ││议││ ││ ││ ││ ││笼││ ││ │└─┘└──┘└─┘└──┘│ │ └─┘ 图1上匕相原理图 设高速轴上安装的度盘(如光栅盘)条纹数为Kl,转速为nl;低速轴度盘条纹数为Kz,转速为nZ=n,八...  (本文共4页) 阅读全文>>

《北京农业工程大学学报》1989年01期
北京农业工程大学学报

滚齿误差的模型诊断和参数谱诊断

在滚削齿轮加工中,滚齿机分度链的传动误差往往是形成滚齿误差的重要因素。如何提高滚齿机分度链的传动精度,是国内外研咒工作者广为注意的课题。如能准确地建立滚削过程的数学模型,并在此基础上进行动态特性分析,找出误差源,便抓住了提高滚齿精度的关键。通常采用的方法之一是,将传动链简化成多分支的扭振系统,建立振动方程并计算出系北京农业工程大学学报1989年统的固有频率,最后通过激振试验对计算结果进行修改和验证。由于滚齿机分度链是一个由多个传功元件组成的长而复杂的大降速比系统,这就给用分析计算法建立准确的数学模型和进行激振实验带来了很大困难。另一种方法是FFT谱分析法,用它来处理具有大量的随机信一号的过程是有效的,并能得到较为合理的结果。但其最突出的缺陷是频率分辨率低和谱的泄漏,使计算结果误差较大,而且数据越少,误差越大‘’]。 笔者通过试验获得切削状态下的滚齿机分度链动态传动误差信号,运用时序分析方法建立AR MA数学模型,并通过对模型及模...  (本文共8页) 阅读全文>>