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斜齿圆柱齿轮啮合刚度的一种简化计算

从直齿轮和斜齿轮数学模型的相似性方面入手,提  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 《机械》2005年12期
兰州交通大学
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腹板式斜齿轮传动的啮合刚度计算及其压电减振分析

腹板式斜齿圆柱齿轮可以有效减轻传动结构质量,避免高速大型传动结构中出现较大的冲击载荷,但是由于较薄的腹板和轮缘会引起轮齿和齿轮体较大的变形,从而使得轮齿接触线与理论位置不一致,导致斜齿轮传动中存在较大啮合刚度波动,造成传动系统出现较大的振动和噪声问题。因此本文提出一种在斜齿轮轮缘增设压电层的振动调控结构,通过对压电层施加控制激励电压实时改变轮缘形变,实现对啮合区轮齿接触线长度的控制,保证齿轮传动中具有合理的啮合刚度变化,从而提高腹板式斜齿轮传动的可靠性和稳定性。论文的主要研究内容归纳如下:(1)针对斜齿圆柱齿轮传动的特点,建立一种考虑时变啮合刚度和齿侧间隙的七自由度动力学模型,为了详细分析齿轮传动周向动态啮合误差波动特性,将斜齿轮系统简化成为一个单自由度系统,并且利用三次多项式拟合齿轮间隙函数对系统方程光滑化,利用多尺度法研究了斜齿轮传动系统的主共振和次共振稳态幅频变化曲线和稳定区域,揭示了斜齿轮传动系统出现振动和噪声的机理;进...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东理工大学
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齿轮传动系统耦合单元整体传递矩阵的研究

随着现代工业的发展,齿轮传动的旋转机械朝着高转速、大功率的趋势发展,应用范围也越来越广,车辆传动系是其中典型的具有复杂齿轮传动和分叉结构的多转子系统。由于齿轮的啮合作用,使得系统各转子之间的弯曲振动和扭转振动相互耦合,因而转子系统的动力学特性不能仅从单转子来考察,需要建立系统的弯扭耦合频率方程,对其动力学特性进行分析。整体传递矩阵法是进行转子系统动力特性分析的新型方法,特别适用多轴转子链式系统。该方法在应用于求解包含齿轮啮合效应的多轴系统弯扭耦合振动的动力计算时,关键是要导出齿轮耦合单元的传递矩阵。本文给出了齿轮副啮合传动动力学表达式,建立了直齿轮、斜齿轮,锥齿轮、柱齿轮,平行轴、相交轴和交错轴等多种构造形式转子系统的耦合单元传递矩阵,准确地把整体传递矩阵法运用到齿轮啮合轴系振动分析问题中。本文阐述了课题研究的产业和技术背景,总结了齿轮传动转子系统弯扭耦合振动问题的研究现状及主要的分析方法,介绍了多转子系统振动分析整体传递矩阵法...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>

江苏大学
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齿轮刚度计算及其有限元分析

齿轮传动作为机械传动最常用的形式之一,在机械、电子、纺织、冶金、采矿、汽车、航空、航天及船舶设备(装置)制造中得到了广泛应用。随着机械科学和制造技术的迅速发展,对机械传动系统的运行精度和质量提出了新的更高的要求,齿轮刚度计算及其动态特性研究倍受国内外学者们的高度关注。本文在对国内外有关齿轮刚度研究进展进行概述和分析的基础上,系统开展了直齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮刚度计算与分析研究,并利用有限元法对直齿锥齿轮的刚度进行了深入分析,提出了一种适用于小齿数、小直径直齿锥齿轮刚度计算的等效转换方法,进一步丰富和发展了齿轮刚度的计算理论,其主要研究工作进展及其创新点为:1.针对直齿圆柱齿轮刚度理论计算时采用的当量齿形,本研究采用一种更接近理论齿形的当量齿形,推导出一种新的直齿圆柱齿形刚度计算公式,通过对新的齿轮刚度计算公式与石川公式计算结果的比较,给出了石川公式计算的偏差。2.通过对直齿圆柱齿轮刚度的系统分析,揭示出影响直齿圆柱齿轮刚度的主...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

人字齿轮动力学仿真及其箱体振动响应分析

齿轮传动以其结构紧凑、传动比恒定和使用寿命长等优点成为机械设备行业最重要的传动形式,并得到了高速的发展。齿轮正常运转时,齿轮的弹性变形和啮合齿对的变化导致其啮合刚度不断变化,形成动态变化的啮合力并最终引发箱体的强烈振动;同时齿轮在啮合冲击阶段的冲击特性、齿面接触动应力及齿根弯曲动应力等性能指标与齿轮的疲劳失效密切相关,直接决定了其承载能力。因此准确预测齿轮啮合刚度、动态啮合性能指标和箱体的振动具有重要的意义。本文针对某型人字齿轮箱,应用有限元分析方法,进行了其传动系统的动力学仿真和箱体的振动响应分析。首先,总结了齿轮系统动力学的一般求解过程,采用集中参数法建立了计入齿轮传动误差、啮合综合刚度和啮合阻尼等激励参数的6自由度人字齿轮传动系统数学模型,得到了其动力学模型对应的质量、阻尼和刚度矩阵及外力列阵。其次,从斜齿轮加载传递误差入手,结合有限元静力加载接触算法计算斜齿轮时变啮合刚度,按刚度并联方式求解得到了人字齿轮时变啮合刚度曲线...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州交通大学
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单级斜齿圆柱齿轮传动系统非线性动力特性分析

齿轮传动系统以其结构紧凑、传动平稳、传动效率高等优点,被广泛应用到各大机械设备当中。随着现代机械工业的快速发展,人们对齿轮系统的动态性能有了更高的要求。深入研究齿轮系统在多种非线性因素下的动力学行为,分析齿轮系统振动的产生机理和变化规律,为设计制造小振动、低噪声、高可靠性、高传递性能的齿轮系统提供理论依据。本文以某车辆系统中使用的单级斜齿圆柱齿轮传动系统为研究对象,以振动理论为基础,综合考虑系统在多个方向上的运动情况,分别建立3自由度单级斜齿圆柱齿轮传动系统轴-扭耦合力学模型和考虑齿面时变摩擦的5自由度弯-扭-轴耦合力学模型,利用数值法对其求解,通过计算系统局部分岔图、相图、Poincaré截面图、最大Lyapunov指数、FFT频谱图、幅值云图和位移-时间映像图等,分析系统在单参数变化和多参数耦合时的动力学行为。主要内容如下:针对分段线性齿侧间隙函数进行高次拟合,得到连续光滑的齿侧间隙函数表达式。结合斜齿轮的传动特点,采用不同...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>