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齿轮传动啮合接触冲击分析

机械工程学报 2011年第7期47卷 22-30页

作者：唐进元周炜陈思雨中南大学现代复杂装备设计与极端制造教育部重点实验室长沙410083 中南大学机电工程学院长沙410083

基于接触动力学相关理论和齿轮传动物理模型,提出齿轮传动啮合接触冲击概念,研究齿轮啮合传动时由啮合点处速度差异导致的轮齿接触冲击现象,建立齿轮啮合接触冲击模型,给出啮合接触冲击求解算法,分析不同冲击转速、冲击位置对冲击合力... 详细信息

基于接触动力学相关理论和齿轮传动物理模型,提出齿轮传动啮合接触冲击概念,研究齿轮啮合传动时由啮合点处速度差异导致的轮齿接触冲击现象,建立齿轮啮合接触冲击模型,给出啮合接触冲击求解算法,分析不同冲击转速、冲击位置对冲击合力、冲击时间和冲击应力的影响,并利用解析计算式对比计算各个冲击位置和冲击速度条件下的最大冲击力,验证数值计算结果的有效性。研究表明:冲击转速和冲击位置对冲击合力、冲击时间以及冲击应力均产生较大影响。同时还给出不同冲击条件下齿面上最大接触应力点在整个冲击接触过程的分布,为接触疲劳和疲劳累积的深入研究提供参考,计算结果表明最大接触应力点集中在齿宽中部附近区域,并且受冲击速度的影响很小。

关键词：齿轮传动接触冲击啮合

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齿轮传动的线外啮合与冲击摩擦

机械工程学报 2008年第3期44卷 75-81页

作者：周长江唐进元钟志华湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 中南大学机电工程学院长沙410075

通过齿轮传动线外啮合机理分析,提出沿啮合作用线方向构建'系统等效误差-轮齿综合变形'计算模型的方法。按统计规律将齿轮主要误差项沿啮合线一次合成为系统等效误差;根据啮合原理和'轮齿综合变形-载荷历程'曲线,反推出线外啮入冲击点... 详细信息

通过齿轮传动线外啮合机理分析,提出沿啮合作用线方向构建'系统等效误差-轮齿综合变形'计算模型的方法。按统计规律将齿轮主要误差项沿啮合线一次合成为系统等效误差;根据啮合原理和'轮齿综合变形-载荷历程'曲线,反推出线外啮入冲击点的轮齿变形。将系统误差与轮齿变形沿啮合线二次合成,推导出线外啮入冲击点几何位置判据。获得啮入点的几何位置和冲击力这一关键数据,并求解出线外啮合段各点的几何位置和冲击力。进而建立线外啮入冲击摩擦模型,推导出各接触点的冲击摩擦力与摩擦因数。与相关研究比较,以上模型和计算方法及其分析结果比较可靠。上述研究对于深入探索齿面摩擦性态和齿轮传动减振降噪等具有一定的理论价值。

关键词：齿轮传动线外啮合冲击摩擦系统误差综合变形

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齿轮传动线外啮出冲击建模与计算

航空动力学报 2014年第5期29卷 1205-1210页

作者：周长江张成唐进元湖南大学机械与运载工程学院国家高效磨削工程技术研究中心长沙410082 中南大学机电工程学院长沙410075

基于齿轮传动线外啮出冲击原理,提出在啮合线方向上构建含系统等效误差和齿对综合变形的啮出冲击计算模型.根据齿轮变形随载荷变化的曲线推导出线外啮出冲击点的综合变形.将系统等效误差与齿对综合变形沿啮合线方向进行合成,求出线外啮... 详细信息

基于齿轮传动线外啮出冲击原理,提出在啮合线方向上构建含系统等效误差和齿对综合变形的啮出冲击计算模型.根据齿轮变形随载荷变化的曲线推导出线外啮出冲击点的综合变形.将系统等效误差与齿对综合变形沿啮合线方向进行合成,求出线外啮出点与冲击点的位置.根据啮合点法向速度相等原理,求解线外啮出过程中被动齿轮最小转速和啮出冲击速度,进而求解出线外啮出冲击力.结果表明：线外啮出冲击力为啮入冲击力的70%~80%.即啮出冲击对齿轮传动较啮入冲击的影响要小,验证了啮出冲击和啮入冲击对＂啮合合成基节误差＂具有不同的作用效果.

关键词：齿轮传动系统等效误差齿对综合变形线外啮合啮出冲击

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齿轮传动搅油功率损失的研究进展

机械工程学报 2020年第23期56卷 1-20页

作者：王斌宁斌陈辛波吕红明上海海洋大学工程学院上海201306 盐城工学院汽车工程学院盐城224051 同济大学新能源汽车工程中心上海201804

齿轮搅油损失(Oil churning losses)对传动系统的润滑性能、传动平稳性和节能经济性有着显著的影响。研究齿轮搅油损失的预测和控制方法,对传动系统的优化设计和节能减排有着重要意义。研究表明:高速工况下的搅油损失可达减/变速箱功率... 详细信息

齿轮搅油损失(Oil churning losses)对传动系统的润滑性能、传动平稳性和节能经济性有着显著的影响。研究齿轮搅油损失的预测和控制方法,对传动系统的优化设计和节能减排有着重要意义。研究表明:高速工况下的搅油损失可达减/变速箱功率总损失的50%以上,且齿轮搅油损失随润滑环境、几何结构和运动工况条件变化显著。搅油损失机理复杂,涉及因素多,探索齿轮系搅油损失机理和掌握搅油能耗特性的变化规律,是国内外研究的难点和热点。至今已有大量齿轮搅油损失建模研究和应用,但主要都是针对某一特定工况或传动条件下的研究,鲜有全面的、完善的理论来分析搅油损失,因此对齿轮搅油损失进行全面的论述和总结很有必要。结合国内外的研究进展,从理论、仿真和试验三方面来综述齿轮搅油损失各影响因素的定性和定量研究,重点分析了搅油损失建模方法及应用场合,并指出了降低搅油损失的方法。

关键词：搅油损失齿轮传动泵油损失 CFD仿真搅油试验节能措施

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齿轮传动微点蚀与热胶合竞争性失效机制研究

摩擦学学报 2021年第5期41卷 636-646页

作者：李纪强朱博强刘忠明师陆冰裴帮苗圩巍郑州机械研究所有限公司河南郑州450052 中国航空发动机集团航空发动机动力传输重点实验室辽宁沈阳110000

基于工程应用中微点蚀与热胶合随机发生现象,阐述了两种失效模式的损伤机理,分析了两者发生模式转变的关联规律,并提出了大扭矩宽速域传动齿轮微点蚀与热胶合竞争性失效机制的理念;在润滑油膜厚度和瞬时啮合温度计算方法的基础之上,建... 详细信息

基于工程应用中微点蚀与热胶合随机发生现象,阐述了两种失效模式的损伤机理,分析了两者发生模式转变的关联规律,并提出了大扭矩宽速域传动齿轮微点蚀与热胶合竞争性失效机制的理念;在润滑油膜厚度和瞬时啮合温度计算方法的基础之上,建立了两者强度校核的统一评价准则,并基于试验测试,验证了本文中所采用技术原理的合理性与正确性,最终确定了18CrNiMo7-6与普通矿物油组合的抗微点蚀与抗胶合承载能力关联校核方法;同时,结合计算分析与试验测试,给出了热胶合发生的极限啮合温度,并通过油膜厚度和表面粗糙度的比较,推荐了微点蚀设计合理的最小安全系数.基于本文所得结论,希望能为高功率密度、宽旋转速域齿轮传动的设计提供一种分析方法.

关键词：齿轮传动微点蚀热胶合润滑失效模式

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齿轮传动动态系统辨识及修形研究

机械工程学报 1999年第4期35卷 60-63页

作者：朱传敏秦慧芳宋孔杰田志仁山东工业大学机械工程学院济南250061

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能，通过系统辨识算法，建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型，此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。根据齿轮传动周向振动和轮齿变形之间对应关系，对... 详细信息

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能，通过系统辨识算法，建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型，此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。根据齿轮传动周向振动和轮齿变形之间对应关系，对降低齿轮传动噪声的齿廓修形曲线进行了优化设计，并进行了试验验证。为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的研究方法。

关键词：齿轮传动系统辨识齿廓修形优化设计

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齿轮传动旋转流场对喷油射流甩离的影响

吉林大学学报（工学版） 2019年第1期49卷 124-132页

作者：王延忠宋贯华牛文韬陈燕燕北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 北京航天控制仪器研究所北京100854

针对啮入侧喷油方式,运用计算流体动力学(CFD)方法,建立了高速旋转流场中喷油射流模型。通过仿真计算发现高速流场对射流具有甩离效应,当对啮合齿轮进行喷油时,射流具有向小轮方向甩离的趋势,其甩离程度随着转速和模数增加而增大;滑油... 详细信息

针对啮入侧喷油方式,运用计算流体动力学(CFD)方法,建立了高速旋转流场中喷油射流模型。通过仿真计算发现高速流场对射流具有甩离效应,当对啮合齿轮进行喷油时,射流具有向小轮方向甩离的趋势,其甩离程度随着转速和模数增加而增大;滑油的出口速度越大,抵抗旋转流场甩离效应的能力越强。通过理论分析深入揭示了旋转流场对射流甩离效应的成因机理。最后,通过搭建射流甩离相似试验台,验证了分析结论。

关键词：机械制造自动化齿轮传动喷油射流旋转流场计算流体动力学甩离效应

齿轮传动环向铅剪切阻尼器的试验研究与数值模拟

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振动与冲击 2021年第19期40卷 89-97页

作者：石路炜彭凌云苏经宇尹祎文康迎杰北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点试验室北京100124 清华大学土木水利学院北京100084

金属屈服型阻尼器通常存在疲劳损伤后需要更换和不易满足大行程要求的问题,提出一种齿轮传动环向铅剪切阻尼器(GD-CSLD)。基于铅材常温动态回复再结晶性能,并通过齿轮齿条配合使该阻尼器具有理论上无疲劳损伤及无位移上限的优良特征。... 详细信息

金属屈服型阻尼器通常存在疲劳损伤后需要更换和不易满足大行程要求的问题,提出一种齿轮传动环向铅剪切阻尼器(GD-CSLD)。基于铅材常温动态回复再结晶性能,并通过齿轮齿条配合使该阻尼器具有理论上无疲劳损伤及无位移上限的优良特征。根据核心耗能部件的构造对3个不同剪切轴截面的模型试件进行了数值模拟和试验研究,选择最优剪切轴截面方案设计加工了GD-CSLD,通过性能试验对该阻尼器的滞回性能、疲劳性能进行研究。基于有限元分析和试验结果,对该阻尼器耗能机理进行分析。结果表明:该型阻尼器滞回性能稳定,可实现大行程加载,多次加载后基本无疲劳损伤效应;其耗能机理包含铅材屈服和侧向钢-铅摩擦两部分,且两者贡献基本相同。

关键词：铅阻尼器环向剪切齿轮传动钢-铅摩擦数值模拟

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齿轮传动效率的试验研究

机械工程学报 2001年第1期37卷 109-112页

作者：刘白汪大鹏长沙大学机电工程系长沙410003

在试验台静态及动态载荷特性条件下 ,具体分析了试验台的静态标定和齿轮传动效率的测定方法 ,提供了在不同加载情况下传动效率的计算方式 ,并根据普通渐开线齿轮的试验数据 ,对本方法进行了验证和分析。

关键词：封闭功率静态法齿轮传动效率试验研究