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基于啮合错位的斜齿圆柱齿轮修形研究

农业装备与车辆工程 2024年第2期62卷 135-140页

作者：沈曈陈敬贤高王升潘劲伟吉童安上海机电工程研究所上海201109

为了提升渐开线斜齿圆柱齿轮在实际工况下的齿面承载能力,对不同误差影响下产生啮合错位的齿轮副进行分析和优化。在考虑整个系统刚度影响的情况下,利用软件多次迭代计算得出齿轮副的系统啮合错位量,再引入受精度和公差等随机因素影响... 详细信息

为了提升渐开线斜齿圆柱齿轮在实际工况下的齿面承载能力,对不同误差影响下产生啮合错位的齿轮副进行分析和优化。在考虑整个系统刚度影响的情况下,利用软件多次迭代计算得出齿轮副的系统啮合错位量,再引入受精度和公差等随机因素影响的随机啮合错位量,准确分析错位源和贡献程度,以此为依据计算判断齿轮微观修形的方式和修形量。分析了4种算例,分别为有系统错位,无随机错位和修形的齿轮传动;有系统错位和针对系统错位的修形,无随机错位的齿轮副;2种错位都有但无修形的齿轮副;2种错位都有且加以考虑了2种错位的修形的齿轮副。最后,对这4种算例的齿轮副作啮合质量的对比分析,验证修形对错位影响的补偿效果。

关键词：渐开线齿轮啮合错位齿轮修形

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啮合错位对高速齿轮传动振动响应的影响

哈尔滨工程大学学报 2023年第2期44卷 268-275页

作者：李良祥魏静张爱强倪德钟团结重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412000

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... 详细信息

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。

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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斜齿轮修形对负载扭矩和啮合错位的敏感性

西北工业大学学报 2018年第6期36卷 1085-1092页

作者：袁冰常山刘更刘岚常乐浩西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室陕西西安710072 中国船舶重工集团第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064

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... 详细信息

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。

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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考虑啮合错位的斜齿轮复合修形优化研究

机床与液压 2023年第4期51卷 80-85页

作者：王征兵陈超赵玉凯李志远刘忠明郑州机械研究所有限公司河南郑州450001

为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触... 详细信息

为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触计算模型,以齿面载荷分布、传递误差、啮合冲击等性能指标为评价依据,进行了“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”的复合修形。结果表明:基于多目标的“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”复合修形能有效改善因啮合错位造成的齿向偏载,且在降低传动误差峰峰值和改善啮合冲击方面显著优于单一的螺旋角修形,能较全面地改善斜齿轮的啮合质量。

关键词：斜齿轮啮合错位齿面修形接触分析

啮合错位下的多级离心压缩机齿轮转子齿部修形技术研究

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机械设计与制造工程 2022年第8期51卷 107-112页

作者：曹延军王敬元张旭东岗海明杨会波葛世祥郑州机械研究所有限公司河南郑州450052

啮合错位影响齿轮转子的接触特性,并制约齿轮装置的稳定性与可靠性。以四级离心压缩机齿轮转子为研究对象,对其产生啮合错位的因素进行分析,计算得出综合因素影响下的齿轮副啮合错位量;依据所得综合错位量,对不同齿向修形方式下的接触... 详细信息

啮合错位影响齿轮转子的接触特性,并制约齿轮装置的稳定性与可靠性。以四级离心压缩机齿轮转子为研究对象,对其产生啮合错位的因素进行分析,计算得出综合因素影响下的齿轮副啮合错位量;依据所得综合错位量,对不同齿向修形方式下的接触斑点及啮合刚度进行对比研究,得到适用于该错位量下的修形方式及修形量。结果表明,优化后的修形方式改善了接触斑点的大小与位置,大大降低了接触应力峰值及啮合刚度差值,消除了偏载现象,提高了齿轮副运行的平稳性。

关键词：啮合错位离心压缩机齿轮转子接触斑点啮合刚度接触应力齿轮修形

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啮合错位和修形对斜齿轮副啮合特性的影响

佳木斯大学学报（自然科学版） 2017年第4期35卷 596-596页

作者：郭凡张冬冬赵恒文河海大学文天学院机械工程系安徽马鞍山243031

以风电增速齿轮箱中的中速级斜齿轮副为研究对象,分析了啮合错位对斜齿轮副啮合特性的影响。并针对啮合错位引起的振动和噪声等问题提出了齿轮微观修形策略。分析结果表明,啮合错位对齿轮的静态和动态性能具有很大的影响,不可忽略。且... 详细信息

以风电增速齿轮箱中的中速级斜齿轮副为研究对象,分析了啮合错位对斜齿轮副啮合特性的影响。并针对啮合错位引起的振动和噪声等问题提出了齿轮微观修形策略。分析结果表明,啮合错位对齿轮的静态和动态性能具有很大的影响,不可忽略。且提出的齿轮修形策略可有效改善啮合错位引起的振动和噪声等现象。

关键词：斜齿轮副啮合错位啮合特性修形

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考虑啮合错位的高速牵引齿轮可靠性分析

技术与市场 2023年第6期30卷 76-81页

作者：周彦珠魏武松王增宝宝鸡中车时代工程机械有限公司株洲分公司湖南株洲412007

为量化齿轮传动系统可靠性与啮合错位的关系,综合考虑轴及轴承变形引起啮合错位和安装啮合错位的影响,对齿轮传动系统模型进行有限元分析。首先,根据有限元分析结果,拟合牵引扭矩与接触应力的函数关系,与未考虑啮合错位的齿面接触应力... 详细信息

为量化齿轮传动系统可靠性与啮合错位的关系,综合考虑轴及轴承变形引起啮合错位和安装啮合错位的影响,对齿轮传动系统模型进行有限元分析。首先,根据有限元分析结果,拟合牵引扭矩与接触应力的函数关系,与未考虑啮合错位的齿面接触应力进行对比,分析由轴及轴承变形引起的啮合错位对齿轮接触应力的影响;其次,设置不同安装啮合错位量值,并对模型进行有限元分析,拟合安装啮合错位与接触应力的函数关系,寻找最佳安装啮合错位量,并通过有限元仿真验证;最后,根据啮合错位与接触应力的函数关系,并结合应力-强度干涉理论对齿轮进行可靠性分析。

关键词：齿轮传动接触应力啮合错位可靠性分析

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纯电动汽车减速器齿轮啮合错位分析

汽车实用技术 2019年第21期45卷 3-5,58页

作者：王鹏陈强王斌法法汽车(中国)有限公司

文章分析了某纯电动汽车减速器输入级高速齿轮啮合错位。结合Romax软件,有限元计算和计算机随机模拟等方法对引起啮合错位的各项确定和随机因素进行讨论和分析。计算结果表明高速离心力导致的齿轮变形对啮合错位影响很小,各项变形中轴... 详细信息

文章分析了某纯电动汽车减速器输入级高速齿轮啮合错位。结合Romax软件,有限元计算和计算机随机模拟等方法对引起啮合错位的各项确定和随机因素进行讨论和分析。计算结果表明高速离心力导致的齿轮变形对啮合错位影响很小,各项变形中轴承变形对啮合错位影响最大,随机因素中壳体轴承孔位置度和齿轮齿向倾斜误差对啮合错位的偏差影响最大。计算结果可为后续齿轮修形设计提供依据。

关键词：啮合错位 Romax分析随机模拟

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螺旋锥齿轮传动系统性能分析及测试验证

螺旋锥齿轮传动系统性能分析及测试验证

作者：杨航重庆理工大学

学位级别：硕士

螺旋锥齿轮传动系统具有传动效率高、承载能力强和结构紧凑等特点,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。在传递动力过程中,传动系统受载变形会导致齿轮副啮合状态产生偏移,从而影响齿轮副传动性能。通过构建螺旋锥齿轮传动系统模... 详细信息

螺旋锥齿轮传动系统具有传动效率高、承载能力强和结构紧凑等特点,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。在传递动力过程中,传动系统受载变形会导致齿轮副啮合状态产生偏移,从而影响齿轮副传动性能。通过构建螺旋锥齿轮传动系统模型求解系统变形,若利用梁单元建立分析模型,其计算速度快但计算结果不够准确;若构建包含齿轮接触的实体全有限元模型,其计算结果准确但计算速度慢。因此迫切需要一种能够同时包含准确和快速两方面的方法,对分析传动系统性能非常重要。针对上述问题,本文采用有限元法研究螺旋锥齿轮传动系统性能,同时解决分析效率高和计算结果准确的问题。具体的研究工作如下:(1)为了构建螺旋锥齿轮传动系统分析模型,研究传动系统各组成部分的力学模型等效方法。将传动轴分别等效为实体有限元模型和梁单元模型,将齿轮副啮合接触作用等效为啮合力和包含啮合刚度的刚性圆盘,将轴承支撑作用等效为刚度矩阵。(2)基于实体有限元的传动轴耦合分析模型,研究传动系统的啮合错位量。利用齿面方程构建多齿啮合分析模型,基于啮合错位调整该模型姿态,研究其加载接触分析特性。同时建立基于梁单元的螺旋锥齿轮传动系统模型和包含齿面接触的螺旋锥齿轮传动系统全有限元模型与本文方法的理论结果对比分析。采用本文提出的实体有限元的分步螺旋锥齿轮传动系统性能分析方法,能够提高系统的计算精度和计算效率。(3)基于多齿啮合模型求解多齿啮合刚度,构建包含啮合刚度的螺旋锥齿轮传动系统动力学模型。通过模态分析获得传动系统固有特性,在此基础上,采用傅里叶变换将多齿啮合力变为简谐载荷,通过模态叠加法求解在该激励下传动系统的动态响应。(4)通过某数控滚动检查机完成螺旋锥齿轮副的测试实验,获得系统的加载印痕与传动误差。同时采用了加速度传感器提取啮合过程中的振动信号,利用某软件完成信号处理获得系统频率特性曲线。与理论的静态和动态特性分析结果作对比。针对实验结果,研究如何优化螺旋锥齿轮传动系统的振动噪声。通过本文研究,解决了螺旋锥齿轮传动系统快速且准确的性能分析问题,并利用某数控滚动检查机完成测试实验,验证了螺旋锥齿轮传动系统模型的静态和动态特性分析方法的可行性和准确性。对螺旋锥齿轮传动系统的调整设计与理论分析提供一定指导。

关键词：螺旋锥齿轮传动系统有限元啮合错位静态分析动态分析