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基于时变刚度激励的船式拖拉机动态响应分析 预览
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作者 周明刚 王俊 刘明勇 《现代农业装备》 2019年第4期6-13,共8页
以船式拖拉机分动箱和变速箱为研究对象,考虑齿面摩擦系数、热弹耦合,建立整机的有限元动态模型,分析齿轮传动系统齿轮啮合特性,得到齿轮啮合刚度激励。基于刚度激励、误差激励、啮合冲击激励,分析分动箱响应和机架响应,得到分动箱振动... 以船式拖拉机分动箱和变速箱为研究对象,考虑齿面摩擦系数、热弹耦合,建立整机的有限元动态模型,分析齿轮传动系统齿轮啮合特性,得到齿轮啮合刚度激励。基于刚度激励、误差激励、啮合冲击激励,分析分动箱响应和机架响应,得到分动箱振动速度有效值小于4.5 mm/s,满足齿轮装置振动测试标准,机架振动速度响应满足农业机械装置振动标准,为分动箱与机架优化设计提供依据。 展开更多
关键词 啮合刚度 有限元 动态仿真 动态响应 船式拖拉机
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考虑混合修形的非对称直齿轮副啮合特性与振动特性分析
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作者 皇甫一樊 陈康康 +2 位作者 马辉 孙衍宁 段田堂 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期661-668,共8页
基于能量法与切片理论,提出了一种非对称直齿轮副啮合特性及振动特性分析模型.该模型将延长啮合、非线性赫兹接触、齿基刚度修正以及轮齿修形考虑在内,能较为准确地分析非对称直齿轮副的啮合特性.通过将解析方法得到的时变啮合刚度和接... 基于能量法与切片理论,提出了一种非对称直齿轮副啮合特性及振动特性分析模型.该模型将延长啮合、非线性赫兹接触、齿基刚度修正以及轮齿修形考虑在内,能较为准确地分析非对称直齿轮副的啮合特性.通过将解析方法得到的时变啮合刚度和接触应力与有限元方法得到的结果进行比较可以得知:两种方法得到的啮合刚度和接触应力吻合很好,并且解析方法的计算效率远远高于有限元方法;随着工作侧压力角的增大,齿面接触应力和齿轮副重合度减小,啮合刚度增大.在啮合特性分析模型的基础上,建立了非对称直齿轮副动力学模型.通过振动特性分析可知:随着工作侧压力角的增大,振动幅值增大,系统的固有频率略微降低.本文解析模型可以为非对称直齿轮副的设计提供理论依据. 展开更多
关键词 非对称齿轮 轮齿修形 啮合刚度 接触应力 振动特性
裂纹故障对斜齿轮时变啮合刚度及振动响应的影响分析 预览
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作者 林腾蛟 郭松龄 +1 位作者 赵子瑞 魏静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期29-36,63,共9页
以含裂纹故障的斜齿轮传动系统为研究对象,结合轮齿接触、弯曲、剪切、轴向压缩及基体弹性变形,提出了含裂纹故障斜齿轮副时变啮合刚度修正算法,并通过有限元法验证了算法的正确性,而后分析了不同长度、深度、角度等裂纹参数对斜齿轮啮... 以含裂纹故障的斜齿轮传动系统为研究对象,结合轮齿接触、弯曲、剪切、轴向压缩及基体弹性变形,提出了含裂纹故障斜齿轮副时变啮合刚度修正算法,并通过有限元法验证了算法的正确性,而后分析了不同长度、深度、角度等裂纹参数对斜齿轮啮合刚度的影响规律。在此基础上,综合考虑齿轮时变啮合刚度、静态传动误差、轴承支撑刚度及齿轮转子陀螺力等因素,基于轴系单元法建立了单级裂纹故障斜齿轮传动系统耦合动力学模型,采用Newmark-β法对系统动态特性进行分析,研究了裂纹参数对系统振动响应的影响。结果表明,随着裂纹深度及长度的增加,齿轮副啮合刚度有较大幅度的减小,系统时域响应中存在周期性冲击现象,频域响应中出现了以啮合频率为中心的调制边频带,研究结果可为含裂纹齿轮传动故障诊断提供理论依据。 展开更多
关键词 斜齿轮 裂纹故障 啮合刚度 耦合动力学模型 动态响应
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齿顶修形行星轮系啮合刚度分析 预览
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作者 马辉 段田堂 +1 位作者 孙衍宁 陈康康 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期380-385,共6页
以含有太阳轮减重孔、齿圈固定孔、柔性系杆的行星轮系为研究对象,基于ANSYS软件,建立了考虑实际结构的修形行星轮系有限元模型.基于该模型,研究了齿顶修形以及减重孔、齿圈轮缘厚度、柔性系杆等齿轮结构对行星轮系时变啮合刚度的影响.... 以含有太阳轮减重孔、齿圈固定孔、柔性系杆的行星轮系为研究对象,基于ANSYS软件,建立了考虑实际结构的修形行星轮系有限元模型.基于该模型,研究了齿顶修形以及减重孔、齿圈轮缘厚度、柔性系杆等齿轮结构对行星轮系时变啮合刚度的影响.研究结果表明:齿顶修形改变了啮合刚度曲线的形状和数值大小;减重孔增大将导致啮合刚度减小而齿圈支持率变大使啮合刚度增加;同时,系杆越柔,行星轮系啮合刚度波动越小.研究结果可为实际生产中考虑修形的行星轮系设计提供理论依据. 展开更多
关键词 行星轮系 啮合刚度 齿顶修形 齿轮结构
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斜齿轮传动的啮合刚度计算及其主共振分析 预览
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作者 石慧荣 赵冬艳 李宗刚 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期143-148,共6页
斜齿轮是机械装备的重要传动元件,其啮合刚度的准确计算和传动系统的稳定性分析具有重要的实际意义。根据斜齿轮轮齿接触线的变化规律,结合斜齿轮单对齿单位长度啮合刚度变化规律和ISO刚度计算准则,提出一种斜齿轮啮合刚度计算方法,分... 斜齿轮是机械装备的重要传动元件,其啮合刚度的准确计算和传动系统的稳定性分析具有重要的实际意义。根据斜齿轮轮齿接触线的变化规律,结合斜齿轮单对齿单位长度啮合刚度变化规律和ISO刚度计算准则,提出一种斜齿轮啮合刚度计算方法,分析了不同参数下斜齿轮传动的啮合刚度波动特性;基于分析所得的啮合刚度变化规律建立了斜齿轮传动的动力学模型,并利用多尺度法对动力学模型进行了求解,研究了外加载荷和啮合刚度波动对斜齿轮传动主共振的影响。结果表明:给出的斜齿轮啮合刚度计算方法能够较快速、准确地获取啮合刚度波动变化规律,将其引入斜齿轮动态特性分析中,能够更加准确地反映斜齿轮啮合刚度波动和载荷波动对系统主共振稳定性的影响规律;在其他条件不变时,斜齿轮主共振稳定性随静载荷和啮合刚度波动增加而增加,但较大静载荷会导致主共振频率增大,而且在高频激励下,即使较小的啮合刚度波动也会触发主共振的不稳定;载荷波动增加会使斜齿轮主共振幅值增大,使系统稳定性变差。 展开更多
关键词 啮合刚度 斜齿轮 主共振 非线性
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表层改性对齿轮时变啮合刚度的影响 预览
6
作者 张龙飞 李安民 张二亮 《机械工程师》 2019年第3期32-34,共3页
时变啮合刚度是影响齿轮传动平稳性以及振动噪声的主要因素,现代表面处理工艺在提高齿轮服役寿命的同时,改变了轮齿表面组织性态。为研究表层改性工艺对齿轮啮合时变刚度的影响,建立轮齿功能梯度有限元模型,模拟改性工艺对齿轮表层的影... 时变啮合刚度是影响齿轮传动平稳性以及振动噪声的主要因素,现代表面处理工艺在提高齿轮服役寿命的同时,改变了轮齿表面组织性态。为研究表层改性工艺对齿轮啮合时变刚度的影响,建立轮齿功能梯度有限元模型,模拟改性工艺对齿轮表层的影响,提出基于势能原理的时变啮合刚度计算方法。结果表明,表层改性工艺显著提高了齿轮的啮合刚度,强化了齿轮的使用性能。 展开更多
关键词 啮合刚度 表层改性 有限元 势能法
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波动负载对齿轮系统振动特性及边频调制影响研究 预览
7
作者 袁运博 刘震 +3 位作者 何涛 陈亚辉 郭宜斌 王东华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期526-533,共8页
齿轮传动系统在工作时常承受复杂多变的外部波动载荷,导致轮齿啮合特性和系统振动响应频率特征复杂.基于时变啮合刚度的能量法合成模型,建立考虑系统扭振和横振响应影响的时变啮合刚度动态修正模型.建立单级齿轮传动系统的弯扭耦合模型,... 齿轮传动系统在工作时常承受复杂多变的外部波动载荷,导致轮齿啮合特性和系统振动响应频率特征复杂.基于时变啮合刚度的能量法合成模型,建立考虑系统扭振和横振响应影响的时变啮合刚度动态修正模型.建立单级齿轮传动系统的弯扭耦合模型,用Newmark法求解系统的振动响应.利用啮合刚度动态修正模型和齿轮系统弯扭耦合模型,通过数值算例分析波动负载对啮合刚度和系统振动响应的影响.结果表明,在波动负载作用下,啮合刚度和系统振动响应均存在明显的以波动负载频率为调制频率的边频调制现象,且被调制的中心谐波频率越高,调制现象越明显;外部波动负载的幅值越大,啮合刚度和系统振动响应的调制现象越明显,且当波动负载幅值较小时,表现为窄带调频和调幅的叠加,啮合频率两侧仅各有一条明显的边频谱线. 展开更多
关键词 齿轮传动系统 外部波动负载 边频调制 啮合刚度 频率特征
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磨头齿轮系统振动及噪音的数值分析 预览
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作者 黄小可 原思聪 +1 位作者 刘畅 郭佳林 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第1期33-35,39共4页
针对弯管件自动抛光生产线中磨头高速旋转时出现的噪音及振动问题,提出一种新型的齿轮动力学模型,利用Newmark数值分析法得出噪音的主要根源是齿轮副的传动误差,传动误差引起齿轮副之间发生相对位移从而改变了齿轮啮合力,改变的力使得... 针对弯管件自动抛光生产线中磨头高速旋转时出现的噪音及振动问题,提出一种新型的齿轮动力学模型,利用Newmark数值分析法得出噪音的主要根源是齿轮副的传动误差,传动误差引起齿轮副之间发生相对位移从而改变了齿轮啮合力,改变的力使得磨头齿轮系统产生振动和噪音.根据齿轮副的Kahraman法则列出了十二个自由度的动力学方程组并且求解出了微分方程组的数值结果,最后给出了磨头在高速运转条件下的动态响应数值结果,为磨头的改进提供了理论基础。 展开更多
关键词 传动误差 动力学模型 啮合刚度 振动及噪音分析
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考虑齿顶修形和时变中心距的渐开线直齿轮振动特性研究 预览
9
作者 王成 刘辉 +1 位作者 张晨 邹天刚 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期128-139,共12页
针对渐开线直齿轮,考虑时变中心距推导了动态啮合角、动态间隙的解析表达式,考虑时变转速、时变中心距和齿顶修形,并采用解析方法得到了齿轮的动态啮合刚度,在此基础上建立了齿轮啮合模型。考虑几何偏心、齿向偏载力矩和陀螺力矩,建立... 针对渐开线直齿轮,考虑时变中心距推导了动态啮合角、动态间隙的解析表达式,考虑时变转速、时变中心距和齿顶修形,并采用解析方法得到了齿轮的动态啮合刚度,在此基础上建立了齿轮啮合模型。考虑几何偏心、齿向偏载力矩和陀螺力矩,建立了单级齿轮传动系统10自由度横-扭-摆耦合非线性动力学模型。将非线性动力学模型和齿轮啮合模型进行耦合计算,对比分析了转速和扭矩对不同修形齿轮振动特性的影响。结果表明:当转速超过某临界值,短修形齿轮的振动载荷大于无修形齿轮,而长修形齿轮不存在临界转速;随着扭矩的增加,无修形齿轮的啮合力峰峰值呈线性比例增加,短修形齿轮和长修形齿轮的啮合力峰峰值近似呈先减小后增大的趋势变化,说明在某扭矩下修形齿轮的振动载荷最小,且长修形对应的扭矩大于短修形;短修形和长修形齿轮均存在临界扭矩,当扭矩小于该临界值时,修形齿轮的振动载荷大于无修形齿轮,且长修形对应临界扭矩小于短修形。 展开更多
关键词 机械振动 渐开线直齿轮 齿顶修形 振动特性 啮合刚度
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基于LTCA的直齿轮啮合刚度的计算与分析 预览
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作者 冯正玖 靳广虎 朱如鹏 《机械传动》 北大核心 2019年第8期78-83,91共7页
采用Matlab软件,运用三维有限元法获得了直齿轮齿面的柔度矩阵,对比分析了三种柔度矩阵的计算方法;建立了直齿轮啮合副的线接触和面接触两种轮齿承载接触分析模型,获得了齿轮副的啮合刚度,并分析了齿轮轮缘厚度、腹板厚度、施加载荷以... 采用Matlab软件,运用三维有限元法获得了直齿轮齿面的柔度矩阵,对比分析了三种柔度矩阵的计算方法;建立了直齿轮啮合副的线接触和面接触两种轮齿承载接触分析模型,获得了齿轮副的啮合刚度,并分析了齿轮轮缘厚度、腹板厚度、施加载荷以及不同接触模型对啮合刚度的影响。研究结果表明:两种接触模型情况下获得的啮合刚度误差较小。轮缘厚度较小时,对啮合刚度影响较大;而腹板的厚度对啮合刚度的影响较小。在算例给定的参数下,当轮缘厚度与模数的比值大于3. 5左右时,轮缘厚度对啮合刚度的影响趋于平缓。 展开更多
关键词 齿轮 有限元法 啮合刚度 LTCA
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考虑齿廓修形与偏心距误差的摆线针轮齿轮副啮合刚度计算 预览
11
作者 李轩 陈兵奎 +1 位作者 王亚文 LIM Teik Chin 《中南大学学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第7期1717-1731,共15页
摆线针轮减速器由于其结构紧凑、传动比大和高刚性等优点,被广泛应用于工业领域.齿轮的啮合刚度是高准确性齿轮动力学模型的关键参数.然而,现在没有计算摆线针轮齿轮副啮合刚度的分析模型.这是由于其齿轮副背隙确定的困难性以及啮合过... 摆线针轮减速器由于其结构紧凑、传动比大和高刚性等优点,被广泛应用于工业领域.齿轮的啮合刚度是高准确性齿轮动力学模型的关键参数.然而,现在没有计算摆线针轮齿轮副啮合刚度的分析模型.这是由于其齿轮副背隙确定的困难性以及啮合过程中多齿接触变形的复杂性.本文考虑齿廓修形与偏心距误差的影响,提出了计算摆线针轮齿轮副啮合刚度的新方法.基于轮齿接触分析与非线性赫兹接触理论,分别确定了摆线针轮齿轮副的时变啮合参数与载荷分布,并用于单齿对的接触刚度以及多齿对的扭转刚度的准确计算.通过详细的参数分析,揭示了齿廓修形、应用转矩和偏心距对扭转啮合刚度、承载传动误差、赫兹接触应力和载荷分布因子的影响.该模型可用于对摆线针轮减速器的回差与动态特性的进一步研究,有助于优化其传动精度、振动与噪声等级. 展开更多
关键词 摆线针轮减速器 啮合刚度 轮齿接触分析 载荷分布 修形
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齿廓修形对渐开线直齿轮设计传递误差的影响 被引量:1
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作者 陈洪月 朱煜 +1 位作者 毛君 王鑫 《华中科技大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第3期91-97,132共8页
基于齿廓修形原理,建立了齿廓修形数学模型,以弹性变形理论和渐开线形成原理为基础,将轮齿简化为变截面悬臂梁,并且考虑齿轮传动过程中单双齿交替啮合区间随齿形变化的规律,建立了齿廓修形前后齿轮设计传递误差数学模型.为改善齿轮系统... 基于齿廓修形原理,建立了齿廓修形数学模型,以弹性变形理论和渐开线形成原理为基础,将轮齿简化为变截面悬臂梁,并且考虑齿轮传动过程中单双齿交替啮合区间随齿形变化的规律,建立了齿廓修形前后齿轮设计传递误差数学模型.为改善齿轮系统刚度激励,以减小齿轮传递误差波动和峰值为目标,修形量、修形起始点和修形曲线为设计变量,建立了齿廓修形优化模型,并采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行优化求解.对采煤机摇臂齿轮进行齿廓修形优化设计,并采用定量分析法从时域角度分析了修形量、修形起始点和修形曲线对齿轮设计传递误差的影响.结果表明:适当的修形量可减小设计传递误差波动幅值,当修形量为9μm时齿轮传递误差波动幅值最小;修形起始点可影响设计传递误差峰值,当修形起始点位于单齿啮合最高点时齿轮传递误差峰值最小;抛物线修形齿轮较直线修形齿轮设计传递误差波动更为平缓. 展开更多
关键词 齿轮 设计传递误差 啮合刚度 齿廓修形 优化设计
斜齿轮修形对负载扭矩和啮合错位的敏感性 预览
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作者 袁冰 常山 +2 位作者 刘更 刘岚 常乐浩 《西北工业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1085-1092,共8页
基于齿面承载接触分析方法,建立了修形斜齿轮时变啮合刚度、静态传递误差和综合啮合误差计算模型。以系统振动激振力波动量最小为目标,确定了设计负载扭矩和理想啮合状况下3种修形方式的最佳修形参数,并分析了3种修形方式对斜齿轮时变... 基于齿面承载接触分析方法,建立了修形斜齿轮时变啮合刚度、静态传递误差和综合啮合误差计算模型。以系统振动激振力波动量最小为目标,确定了设计负载扭矩和理想啮合状况下3种修形方式的最佳修形参数,并分析了3种修形方式对斜齿轮时变啮合刚度、静态传递误差以及综合啮合误差的影响。通过考察宽范围负载扭矩和啮合错位影响下的修形斜齿轮系统振动激振力和动态传递误差,分析了3种修形方式对负载扭矩和啮合错位的敏感性。研究表明:采用不同修形方式的斜齿轮时变啮合刚度、静态传递误差以及综合啮合误差差别较大,然而系统振动激振力波动量均得到了显著降低。当负载扭矩大于设计扭矩时,3种修形方式仍有较好减振效果。当负载扭矩过小时,3种修形方式的齿轮系统振动将大于未修形齿轮系统,且共振转速略有降低。随着啮合错位量的增加,系统共振转速逐步降低,且3种修形方式的减振效果均逐渐降低,直至不再具有减振效果。研究结果可为进一步建立齿面修形稳健设计方法提供有效参考。 展开更多
关键词 修形方式 啮合刚度 传递误差 啮合错位 敏感性
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考虑摩擦的磨损和修形齿轮啮合刚度计算 预览 被引量:1
14
作者 杨勇 王家序 +2 位作者 周青华 李文广 熊林冬 《工程科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期212-219,共8页
时变啮合刚度是齿轮传动系统主要动态激励源之一,研究齿面偏差和齿间滑动摩擦对齿轮啮合刚度的影响,对准确获得齿轮系统动态特性具有重要意义。基于改进的能量法,提出了一个考虑齿面滑动摩擦的直齿轮啮合刚度的完整求解模型。根据加... 时变啮合刚度是齿轮传动系统主要动态激励源之一,研究齿面偏差和齿间滑动摩擦对齿轮啮合刚度的影响,对准确获得齿轮系统动态特性具有重要意义。基于改进的能量法,提出了一个考虑齿面滑动摩擦的直齿轮啮合刚度的完整求解模型。根据加工刀具齿廓参数方程能够求得齿轮渐开线齿廓和过渡曲线的参数方程,并能体现刀具圆角半径对过渡曲线的影响。量化磨损或修形齿轮的齿面偏差并加之于齿廓参数方程,可得出该齿轮单齿对啮合刚度。通过齿形误差带来的齿间间隙和齿间加载变形量之间的协调关系,可求解出齿轮副在双齿啮合区的总刚度。分析了加工刀具圆角半径和齿间滑动摩擦力对齿轮啮合刚度的影响。研究了磨损齿轮的磨损量、修形齿轮的修形长度和外载荷大小对齿轮啮合刚度、齿间载荷分配系数以及传递误差的影响。结果表明:加工刀具圆角半径越大单齿对啮合刚度越高;摩擦力使啮入阶段齿对啮合刚度增大、啮出阶段齿对啮合刚度减小,摩擦系数越大刚度变化量越大;齿面非均匀磨损量会显著降低双齿啮合区刚度并降低重合度,轻载条件下尤为严重;修形齿轮载荷大于修形设计载荷值时,修形效果不明显,而载荷小于修形设计载荷值时,可能出现刚度不足、重合度减小和加载传动误差显著增大等问题。 展开更多
关键词 啮合刚度 摩擦 齿轮磨损 齿廓修形 传动误差
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考虑轮辐刚度和齿廓修形的渐开线直齿轮动载荷研究 预览
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作者 李春明 王成 +1 位作者 杜明刚 赵志刚 《兵工学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1239-1248,共10页
为解决高速重载车辆渐开线直齿轮功率密度低和振动载荷大问题,开展轮辐刚度和齿廓修形对齿轮动载荷影响规律研究.考虑轮辐刚度、齿廓修形和齿轮实际运动状态,结合解析法建立了齿轮啮合刚度模型,将该模型与10自由度 横- 扭- 摆耦合非线... 为解决高速重载车辆渐开线直齿轮功率密度低和振动载荷大问题,开展轮辐刚度和齿廓修形对齿轮动载荷影响规律研究.考虑轮辐刚度、齿廓修形和齿轮实际运动状态,结合解析法建立了齿轮啮合刚度模型,将该模型与10自由度 横- 扭- 摆耦合非线性动力学模型进行耦合计算.结果表明:随着转速增加,齿轮动载荷均呈驼峰状变化,多数转速下薄壁轮缘齿轮动载荷较大,其中,动态啮合力第2阶和第6阶啮频对应的幅值明显增加;随着转矩增加,齿轮动载荷总体均呈抛物线减小,但薄壁轮缘齿轮存在局部峰值;随着修形量增加,齿轮动载荷均呈U形变化;存在最优修形量使动载荷达到最小,当修形量超过最优值时薄壁轮缘齿轮动载荷变化平缓;当修形量超过某临界值时修形齿轮动载荷大于无修形齿轮,且薄壁轮缘齿轮临界修形量较大;短修形齿轮动载荷总体均呈U形变化,长修形齿轮动载荷急剧减小,说明长修形可更有效地减弱齿轮振动. 展开更多
关键词 渐开线直齿轮 啮合刚度 齿廓修形 动载荷
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机车转子非线性系统的动力学分析 预览
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作者 杨柳 杨绍普 杨月婷 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第15期33-42,77共11页
随着机车速度的提高,对机车的运行安全性和稳定性提出了更高的要求。主要研究了非线性双转子连续-质量转子系统的动力学模型,综合考虑转子支撑、齿轮啮合刚度等复合非线性因素影响。基于哈密尔顿最小势能原理,建立连续-质量非线性转子... 随着机车速度的提高,对机车的运行安全性和稳定性提出了更高的要求。主要研究了非线性双转子连续-质量转子系统的动力学模型,综合考虑转子支撑、齿轮啮合刚度等复合非线性因素影响。基于哈密尔顿最小势能原理,建立连续-质量非线性转子系统的动力学模型,对系统进行无量纲化处理,并求解了固有振动频率及振型。采用MR-K迭代法求解强非线性转子系统的数值解。定量分析在支撑刚度、阻尼及其齿轮刚度参数作用下,转子系统的幅频响应变化。结果表明:复杂边界条件下,系统的固有频率对传动系统振动响应影响较明显。当齿面磨损及间隙变化时,齿轮啮合刚度变大,转子系统在固有频率处位移显著增大。轮轨激励的变化,引起系统从动轴横向弯曲幅值变大。 展开更多
关键词 非线性 转子 啮合刚度
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圆柱齿轮副静态传递误差的变化规律研究
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作者 常乐浩 刘更 贺朝霞 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第7期7-11,21共6页
基于一种改进的切片法,实现了含齿面误差时圆柱齿轮副静态传递误差的快速计算。将传递误差分离为齿轮综合变形及综合啮合误差两部分,研究了理想齿轮和含误差齿轮传递误差的变化规律。分析结果表明,理想齿轮副的传递误差与载荷和理论接... 基于一种改进的切片法,实现了含齿面误差时圆柱齿轮副静态传递误差的快速计算。将传递误差分离为齿轮综合变形及综合啮合误差两部分,研究了理想齿轮和含误差齿轮传递误差的变化规律。分析结果表明,理想齿轮副的传递误差与载荷和理论接触线长度相关。在相同载荷条件下,当轴向(或端面)重合度在整数附近时,传递误差波动量最小;而当斜齿轮总重合度在整数附近时,传递误差波动量最大。对有误差齿轮副,不同载荷时的啮合刚度和综合啮合误差曲线均与实际接触线长度曲线基本一致;轻载时影响传递误差的主要因素为齿轮误差,而重载时的主要影响因素为齿轮变形。研究结论可为齿轮系统传递误差及减振设计提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 齿轮 静态传递误差 切片法 啮合刚度 综合啮合误差
对角修形对斜齿轮系统准静态及动态特性的影响研究 预览 被引量:1
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作者 袁冰 常山 +2 位作者 吴立言 刘更 陈策 《西北工业大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期232-239,共8页
基于齿面承载接触分析方法,建立了斜齿轮副啮合刚度和轮齿修形耦合非线性激励计算模型,研究了对角修形对齿面载荷分布、综合啮合刚度以及承载传递误差的影响。基于Timoshenko梁理论建立了考虑轴段变形的斜齿轮-转子-轴承系统广义有限元... 基于齿面承载接触分析方法,建立了斜齿轮副啮合刚度和轮齿修形耦合非线性激励计算模型,研究了对角修形对齿面载荷分布、综合啮合刚度以及承载传递误差的影响。基于Timoshenko梁理论建立了考虑轴段变形的斜齿轮-转子-轴承系统广义有限元模型,通过分离系统传递误差激振力,将系统参变微分方程组转化为定常微分方程组,实现了快速求解。以传递误差激振力波动量最小为优化目标,采用图解法得到了最佳对角修形参数。研究表明:对于修形齿轮副,啮合刚度波动量并不是影响齿轮传动系统振动的主导因素,传递误差激振力波动量的大小决定了系统振动的剧烈程度;对角修形不仅对轮齿刚度的削弱程度较小,而且可以显著降低动态传递误差均方根值和轴承动载荷波动量,进而降低系统振动噪声。 展开更多
关键词 斜齿轮 对角修形 啮合刚度 传递误差 轴承动载荷 傅里叶级数 均方差
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点蚀作用下变位行星齿轮系统动态特性研究 预览
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作者 徐向阳 刁鹏 +1 位作者 杨望 宋朝省 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第11期161-164,共4页
以某行星齿轮系统为研究对象,考虑实际工况下的齿轮安装变位特征,建立点蚀作用下故障齿面的啮合刚度有限元分析模型。分析不同点蚀位置、点蚀尺寸对行星变位齿轮啮合刚度影响,并以时变啮合刚度和传动误差作为综合输入激励,对行星齿轮系... 以某行星齿轮系统为研究对象,考虑实际工况下的齿轮安装变位特征,建立点蚀作用下故障齿面的啮合刚度有限元分析模型。分析不同点蚀位置、点蚀尺寸对行星变位齿轮啮合刚度影响,并以时变啮合刚度和传动误差作为综合输入激励,对行星齿轮系统进行动力学响应求解,研究点蚀特征对变位行星齿轮系统振动特性的影响。研究结果表明:点蚀显著降低啮合刚度,在啮合周期内,点蚀在齿根位置的啮合刚度变化最显著,且点蚀坑尺寸越大,啮合刚度减小越多;各点蚀区尺寸下的平均啮合刚度,都随正变位增大而减小,负变位增大而增大;点蚀对系统振动响应的影响主要表现为频谱上的故障频率及其倍频成分,且故障频率及其倍频的幅值随点蚀坑尺寸增加而增大,随正变位增大而增大,负变位增大而减小。此外,随着点蚀坑尺寸增大,Kurtosis值和RMS值均增大,但Kurtosis值对点蚀故障更灵敏。 展开更多
关键词 点蚀 变位 行星轮系 啮合刚度 有限元模型 振动特性
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修形圆柱齿轮啮合刚度计算公式 预览 被引量:4
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作者 唐进元 蔡卫星 王志伟 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期337-342,共6页
基于CAD/CAE工具与方法,提出一种基于有限元软件定量计算修形齿轮啮合刚度、重合度等性能参数的计算方法,通过数值计算结果阐明修形齿轮修形量与啮合刚度等等定量关联规律。基于有限元准静态分析和齿轮啮合刚度计算原理给出修形齿轮啮... 基于CAD/CAE工具与方法,提出一种基于有限元软件定量计算修形齿轮啮合刚度、重合度等性能参数的计算方法,通过数值计算结果阐明修形齿轮修形量与啮合刚度等等定量关联规律。基于有限元准静态分析和齿轮啮合刚度计算原理给出修形齿轮啮合刚度计算公式,解决修形齿轮动力学研究中的刚度计算问题,给出微米级齿轮修形参数对轮齿啮合刚度的影响规律。研究结果表明:利用该计算方法所得结果与FE软件计算结果相吻合,为科学、合理地选择与评价齿轮修形参数提供一种解决方法,为高性能齿轮设计提供参考。 展开更多
关键词 齿轮 修形 有限元 啮合刚度
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