检索结果-内蒙古大学图书馆

机电工程 2022年第6期39卷 783-790页

作者：金昭李长安窦亚萍杨慕升隋文涛山东理工大学机械工程学院山东淄博255000

针对斜齿轮螺旋角测量难度高、测量装置复杂、测量耗费工时过多、难以实现在线测量等问题,以斜齿圆柱齿轮为研究对象,提出了一种结合曲线拟合的斜齿轮螺旋角机器视觉测量方法。首先,设计并搭建了与端面测量系统相结合的斜齿轮螺旋角视... 详细信息

针对斜齿轮螺旋角测量难度高、测量装置复杂、测量耗费工时过多、难以实现在线测量等问题,以斜齿圆柱齿轮为研究对象,提出了一种结合曲线拟合的斜齿轮螺旋角机器视觉测量方法。首先,设计并搭建了与端面测量系统相结合的斜齿轮螺旋角视觉测量系统,使用双远心镜头相机采集了斜齿轮侧面图像,对齿形进行了建模与分析,验证了方法的可行性;然后,采用统计结构元素的方法判定了斜齿轮的旋向,先后利用结合同态滤波的canny算子以及基于改进的击中击不中变换的斜率筛选算法,对斜齿轮侧面图像进行了处理,得到了齿线边缘图;最后,通过拟合得出单条齿线的解析式,再利用其余齿线边缘点与解析式坐标的方差优化解析式,得到了斜齿轮的螺旋角,结合设计值对实验结果进行了验证。实验及研究结果表明:该方法测量速度约1 s,斜齿轮螺旋角测量误差可达4.38′,斜齿轮旋向测量准确;该方法的测量系统能够在测量齿轮的齿数、齿顶圆直径、分度圆直径等参数的同时,测量斜齿轮的螺旋角和旋向,满足工业快速在线检测的要求。

关键词：齿轮传动系统圆柱齿轮斜齿轮螺旋角边缘检测曲线拟合在线测量形态学处理

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切灌啮合微织构界面润滑减摩机理与抗胶合承载性能研究

切灌啮合微织构界面润滑减摩机理与抗胶合承载性能研究

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作者：阮加甫东北林业大学

学位级别：博士

齿轮传动作为林业切灌装置核心系统,传动系统润滑承载特性成为决定切灌装置整体性能的关键。计及当前林业切灌传动系统所受交变载荷与灌木环境要求,齿轮啮合过程中,不可避免地会发生接触界面摩擦热行为和界面热弹性擦伤等失效情况,从而... 详细信息

齿轮传动作为林业切灌装置核心系统,传动系统润滑承载特性成为决定切灌装置整体性能的关键。计及当前林业切灌传动系统所受交变载荷与灌木环境要求,齿轮啮合过程中,不可避免地会发生接触界面摩擦热行为和界面热弹性擦伤等失效情况,从而影响齿轮传动系统整体性能和疲劳寿命,严重还导致切灌装置功能的失效,如何实现齿轮啮合界面的润滑减摩,进而提高界面润滑性能抗胶合承载性能成为当下研究热点。本文以切灌传动系统中啮合齿轮对为研究对象,旨在啮合齿表引入微织化界面,结合切灌装置实际运行工况特征,基于织构化界面热弹流润滑(Thermo-Elastic Hydrodynamic Lubrication,TEHL)机理、齿轮修形理论和表面微织构技术,利用合适的微织构存在可产生“二次富集润滑”和“微流体动压承载”的耦合效应,改善润滑富集性能,降低齿轮副在啮合状态下的固-固界面磨损接触风险,提高切灌齿轮传动系统(Cutting Shrubs Gear System,CSGS)承载能力,开展了切灌啮合微织构界面润滑减摩机理与抗胶合承载性能研究。(1)基于切灌装置林区实际作业特征,确定齿轮传动系统在复杂工况下运行的相关参数(如扭矩和转速),获取施加于齿轮啮合界面的关联变量,计及热弹性流体动力润滑(TEHL)理论,推导雷诺方程一般形式,解析切灌齿轮交替啮合过程数学计算模型,结合Hertz接触完全数值算法和齿表界面间隙模型,确定啮合齿面瞬时承载接触线,提出了啮合界面接触线载荷雷诺方程及其无量纲和数值计算方法,进而为CSGS啮合冲击解析、微织构界面润滑承载性能研究提供预研条件。(2)开展了计及切灌齿轮啮合冲击的齿面修形研究,揭示了滚滑移线接触啮合冲击机理,建立了齿轮啮合冲击含其速度的计算模型,分析齿面修形优化对冲击载荷分布的影响。考虑了沿齿廓法向作用线的实际啮合点D处的空载运动误差、载荷分布系数和最大冲击力合成,探究了啮合冲击载荷对齿轮副接触路径和啮合传动误差的影响规律。结果表明,齿面修形优化后的啮合冲击载荷较未修形优化时明显削弱,且修形优化后啮合冲击的最小值大幅降低。当输入扭矩降低或修形量增大时,啮合域接触印痕缩小,单齿和双齿啮合转换时冲击载荷突变现象逐渐显著,界面间冲击载荷偏移于啮入或啮出端。(3)建立了不同接触界面微织构(Contact Interface Micro-Texture,CIMT)形貌啮合齿轮副接触特性模型和界面摩擦动力学耦合模型,考虑了齿轮啮合CIMT对流体动力润滑油膜分布类型、接触粘性阻尼和摩擦热载荷的影响,该模型涉及静态传动误差和时变啮合刚度。基于所提出的耦合模型,对啮合齿轮副(Meshed Gear Pair,MGP)实例验证并分析,以揭示在各种微纹理配置和输入分支功率及额定转速/轴扭矩条件下,CIMT对MGP动态特性的影响。数值模拟结果表明,CIMT对齿轮动态响应(含啮合界面摩擦热载荷、啮入/啮出阶段的冲击载荷)的影响受到啮合齿轮表面瞬态接触规律的极大限制。通过设置具有CIMT形态的规则MGP而不是随机齿轮表面,可明显有效地调整啮合齿轮动态特性。(4)基于宏观尺度和微观尺度解耦的形式化方法,引入了微元均质化的界面微观TEHL动压接触模型,考虑了微观尺度上不可忽视的受压承载和热效应引起的形变,提出了热弹流润滑界面微织构单元(Textured Micro-Element,TME)承载接触数值模拟模型,给出了随机粗糙啮合齿面(Meshing Teeth Surfaces,MTS)间的有效减摩和抗热弹性胶合承载(Anti-Thermoelastic Scuffing Load bearing,ATSLB)能力关联方法,揭示了界面热弹性润滑、TME啮合减摩和ATSLB之间的作用机理。针对三维等效TME接触体积的数值计算,获得了具有多尺度微元织构的MGP之间的真实接触域面积,这是减摩与热弹性润滑界面ATSLB之间的关联桥梁。所提出的理论模型预测了热弹性润滑条件下TME接触载荷作用下织构化啮合界面减摩的时变行为。数值模拟表明,织构界面啮合体积是解决随机粗糙齿面间线接触承载问题的关键,MGP的摩擦系数降低了13～24%。通过TME界面的热弹性空隙和实际啮合体积比量化了织构化MGP之间的润滑承载和减摩行为,为深入理解多尺度CIMT-ATSLB耦合机制下MGP之间的润滑承载和减摩行为提供了新方法。

关键词：切灌装置齿轮传动系统织构界面热弹流润滑抗胶合承载

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一种模拟轮轨激励下的动车组齿轮传动实验系统和方法

一种模拟轮轨激励下的动车组齿轮传动实验系统和方法

引用

作者：魏静袁淏吴昊 400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号

发明提供一种模拟轮轨激励下的动车组齿轮传动实验系统和方法。该实验系统包括齿轮传动实验台和激励装置。所述动车组齿轮传动实验台在激励装置的作用下，作齿轮传动系统空载以及负载实验，模拟出齿轮传动系统在轮轨激励环境下动力学特... 详细信息

标准号: CN116754215A

发明提供一种模拟轮轨激励下的动车组齿轮传动实验系统和方法。该实验系统包括齿轮传动实验台和激励装置。所述动车组齿轮传动实验台在激励装置的作用下，作齿轮传动系统空载以及负载实验，模拟出齿轮传动系统在轮轨激励环境下动力学特性变化。本发明可开展动车组齿轮传动系统基础实验，还可模拟齿轮传动系统在动车运行时受到的轮轨激励，弥补了国内考虑轮轨激励环境条件的动车传动领域实验研究的空缺。

关键词：齿轮传动系统轮轨激励齿轮传动动车组激励装置实验系统实验台动车动力学特性传动领域负载实验基础实验实验研究运行时空载空缺

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一种齿轮传动涡扇发动机压缩系统布局结构

一种齿轮传动涡扇发动机压缩系统布局结构

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作者：黄松王鹏汪洋冰姜继明于阳 211106 江苏省南京市江宁开发区水阁路33号、19号信箱

本发明公开了一种齿轮传动涡扇发动机压缩系统布局结构，属于航空发动机技术领域，布局结构包括：轮毂、机匣、分流锥、前排转子、后排转子、风扇静子、进口导叶、增压转子、增压静子，过渡段；所述轮毂设置在机匣内部；所述轮毂前端依... 详细信息

标准号: CN116378850A

本发明公开了一种齿轮传动涡扇发动机压缩系统布局结构，属于航空发动机技术领域，布局结构包括：轮毂、机匣、分流锥、前排转子、后排转子、风扇静子、进口导叶、增压转子、增压静子，过渡段；所述轮毂设置在机匣内部；所述轮毂前端依次固定前排转子和后排转子；所述分流锥设置在后排转子后方；分流锥内侧与轮毂之间构成内涵道，分流锥外侧以及轮毂和机匣之间为外涵道；分流锥外侧和机匣之间固定风扇静子；内涵道从前到后依次固定进口导叶、增压转子、增压静子；所述内涵道增压静子后方为过渡段；所述轮毂内设有齿轮传动系统，所述齿轮传动系统用于带动前排转子、后排转子和增压转子转动。

关键词：轮毂分流锥静子后排转子前排转子增压转子增压内涵道机匣齿轮传动系统布局结构进口导叶过渡段航空发动机涡扇发动机齿轮传动固定风扇压缩系统外涵道风扇在机转动

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西门子为秘鲁铜矿提供用于带式输送机和磨机的无齿轮传动系统

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低压电器 2013年第4期 61-62页

西门子工业业务领域驱动技术集团在秘鲁安塔帕凯铜矿成功地完成了对一套无齿轮带式输送机系统的调试。这是该项技术应用在德国以外的首个大型案例。无齿轮传动技术的应用将显著提高该矿输送机系统的效率和可靠性.

关键词：带式输送机系统齿轮传动系统西门子铜矿秘鲁磨机驱动技术传动技术

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基于Workbench和nCode工具的齿轮疲劳建模与寿命分析

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机床与液压 2022年第13期50卷 149-154页

作者：陈兴彬肖舜仁闵新和李妮妮曹伟张鹏广州机械科学研究院有限公司广东广州510700 华南理工大学机械与汽车工程学院广东广州510641 中汽检测技术有限公司广东广州510700

基于齿轮疲劳失效理论,利用Workbench和nCode方法建立齿轮CAE模型,完成齿轮接触动力学和疲劳寿命预测分析。以疲劳耐久性主要影响因素为表征参量,对齿轮副进行静态和瞬态特性分析。在给定不同载荷谱的情况下,基于材料S-N曲线和Miner线... 详细信息

基于齿轮疲劳失效理论,利用Workbench和nCode方法建立齿轮CAE模型,完成齿轮接触动力学和疲劳寿命预测分析。以疲劳耐久性主要影响因素为表征参量,对齿轮副进行静态和瞬态特性分析。在给定不同载荷谱的情况下,基于材料S-N曲线和Miner线性损伤累计理论,利用疲劳分析软件nCode Design-Life对齿轮副进行疲劳可靠性分析,得出齿轮接触区域的疲劳结果云图和各节点的疲劳寿命。结果表明:齿轮传动静载条件下的最大接触应力和最小疲劳寿命的区域相同;在动载条件下,最小疲劳寿命出现在齿面分度圆与齿轮端面的过渡区域;在静载、动载条件下,从动轮扭矩的变化对齿轮传动的疲劳寿命影响较大。研究结果可为齿轮抗疲劳优化和加速试验方法的设计提供参考。

关键词：齿轮传动系统载荷谱 S-N曲线疲劳寿命预测加速试验

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齿轮传动系统轮齿啮合过程动载荷谱研究

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农业机械学报 2012年第8期43卷 221-225页

作者：李威刘宁李宁郑璐晗北京科技大学机械工程学院北京100083

建立了齿轮系统轮齿啮合过程动力学分析模型,推导了综合考虑时变啮合刚度、齿面磨损、齿形误差和安装误差的齿轮动态微分方程,提出了齿轮传动系统动载荷谱的分析方法,研究了齿轮系统载荷谱的时域特性、频域特性和时频特性,并将数值仿真... 详细信息

建立了齿轮系统轮齿啮合过程动力学分析模型,推导了综合考虑时变啮合刚度、齿面磨损、齿形误差和安装误差的齿轮动态微分方程,提出了齿轮传动系统动载荷谱的分析方法,研究了齿轮系统载荷谱的时域特性、频域特性和时频特性,并将数值仿真结果与实验结果进行比较,结果表明:该数值仿真模型和实验结果相吻合。

关键词：齿轮传动系统动力学啮合过程载荷谱

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一种改进的非线性接触齿廓修形直齿轮啮合刚度分析方法

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机电工程 2022年第12期39卷 1670-1677页

作者：王显彬孙阳王军龙福建船政交通职业学院通用航空产业学院福建福州350007 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310023 博世电动工具(中国)有限公司浙江杭州310000

时变啮合刚度是齿轮副的周期性内部激励,是齿轮传动系统振动和噪声问题的主要来源。针对齿廓修形的直齿轮啮合刚度计算问题,从能量等效思想出发,结合悬臂梁模型,考虑接触对间的非线性接触,提出了一种改进的非线性接触齿廓修形直齿轮啮... 详细信息

时变啮合刚度是齿轮副的周期性内部激励,是齿轮传动系统振动和噪声问题的主要来源。针对齿廓修形的直齿轮啮合刚度计算问题,从能量等效思想出发,结合悬臂梁模型,考虑接触对间的非线性接触,提出了一种改进的非线性接触齿廓修形直齿轮啮合刚度解析模型。首先,在已有文献的基础上,将轮齿简化为齿根圆上的悬臂梁,三维的齿轮副传动模型转换为二维的平面齿廓,进行了接触分析,考虑齿对间的非线性接触,通过能量法构建了齿廓修形直齿轮单齿啮合刚度半解析模型;然后,补充了变形协调与力平衡方程,导出了齿廓修形直齿轮副综合啮合刚度模型;最后,将采用该方法所得结果与有限元计算结果进行了对比,完成了对该计算方法的验证,并分析了不同摩擦系数与齿轮参数对齿轮啮合刚度的影响规律。研究结果表明:相较于传统的有限元计算结果,采用该解析模型得到的计算误差在3%以内,计算速度提高150倍,在精度损失较小的情况下,能够实现对非线性接触齿廓修形圆柱齿轮啮合刚度的快速求解。

关键词：齿轮传动系统振动和噪声单齿啮合刚度模型时变啮合刚度计算模型摩擦系数能量等效悬臂梁模型

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高速动车齿轮箱内部激励及箱体柔性对其振动的影响

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机车电传动 2024年第3期 45-52页

作者：于宏达刘加蕙黄志辉田明洁西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031

动车运行过程中齿轮箱受载情况十分复杂,箱体出现裂纹的情况时有发生。为保证齿轮箱箱体服役安全,文章在SIMPACK中建立了含有齿轮传动系统的某动车动力学模型,动车运行速度设为200 km/h、250km/h、300km/h和350km/h,对比4种速度下只考... 详细信息

动车运行过程中齿轮箱受载情况十分复杂,箱体出现裂纹的情况时有发生。为保证齿轮箱箱体服役安全,文章在SIMPACK中建立了含有齿轮传动系统的某动车动力学模型,动车运行速度设为200 km/h、250km/h、300km/h和350km/h,对比4种速度下只考虑轨道激励与考虑齿轮内部和轨道双激励时齿轮箱刚性箱体的振动响应,同时建立考虑齿轮箱箱体柔性的某动车刚柔耦合动力学模型,分析其对齿轮箱箱体振动计算结果的影响。结果表明:齿轮箱内部激励对箱体横向振动加速度影响不大,但在主动齿转频与齿轮啮合频率处箱体垂向振动加速度会产生峰值,使其方均根值显著增加,平均增量为4.8m/s^(2)。在200km/h时主动齿转频与齿轮箱箱体点头模态频率相近引发共振,使得箱体垂向振动加速度方均根值增量异常显著,因此在分析齿轮箱箱体振动时齿轮箱内部激励不可忽略;齿轮箱箱体柔性对考虑齿轮箱内部激励时的箱体横向振动加速度影响不大,但会使垂向振动加速度方均根值有所减小,在速度达到300 km/h后减小量较大,平均减小量为2.72m/s^(2)。

关键词：高速动车组齿轮传动系统齿轮箱振动响应共振

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车轮扁疤影响下地铁车辆传动齿轮疲劳寿命研究

车轮扁疤影响下地铁车辆传动齿轮疲劳寿命研究

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作者：陈佳欣重庆交通大学

学位级别：硕士

随着我国城市轨道交通网的不断扩大，地铁列车等公共轨道交通方式已成为人们出行的首要选择。然而随着地铁列车运营里程、牵引制动次数以及早晚高峰时段列车运行载荷的增加，地铁列车在运营过程中轮轨接触状态发生改变，导致车轮踏面产... 详细信息

随着我国城市轨道交通网的不断扩大，地铁列车等公共轨道交通方式已成为人们出行的首要选择。然而随着地铁列车运营里程、牵引制动次数以及早晚高峰时段列车运行载荷的增加，地铁列车在运营过程中轮轨接触状态发生改变，导致车轮踏面产生车轮扁疤等缺陷。当地铁列车在车轮扁疤损伤与轨道随机不平顺的影响下长期运行，容易造成运行过程中轮轨系统剧烈的垂向振动冲击。考虑到地铁列车的从动大齿轮过盈安装在地铁列车轮对上，所以当轮对受到剧烈冲击时必然会影响齿轮传动系统的平稳啮合，使传动齿轮更容易发生疲劳失效。本文将车轮扁疤损伤与轨道随机不平顺施加到地铁车辆-轨道耦合动力学模型中，对地铁车辆传动齿轮动态特性与疲劳寿命进行研究，主要研究内容如为以下三方面：　　(1) 根据车轮扁疤数学几何特性以及不同行驶速度下车轮扁疤对轨道的冲击形式，建立适用于地铁车辆车轮踏面的车轮扁疤损伤，随后基于车辆-轨道耦合动力学理论构建了考虑齿轮传动系统的地铁车辆-轨道耦合动力学模型并介绍了本文采用的动力学求解积分方法。借助地铁车辆非线性临界速度分析结果与文献数据对比来验证地铁车辆-轨道耦合动力学模型的可靠性。　　(2) 具体分析车轮扁疤伤损下地铁车辆齿轮传动系统中轮轨动态作用力、轴承动态特性以及传动齿轮动力学特性情况，然后根据齿轮传动系统动力学结果进一步选取车辆动力学评价指标中平稳性指标以及车辆运行安全性指标中的脱轨系数与轮重减载率来确定地铁车辆在车轮扁疤损伤下的动态特性，为下一章研究车轮扁疤影响下传动齿轮系统动态啮合力与服役寿命作铺垫。　　(3) 根据地铁车辆-轨道耦合动力学模型计算中传动齿轮对动态传递误差结果验证了所建齿轮传动系统动力学模型的可靠性，然后分别仿真求解并分析了无外部激励、仅轨道随机不平顺、仅车轮扁疤以及车轮扁疤与轨道随机不平顺共同作用下四种工况下对传动齿轮动态啮合力的影响。接着将四种工况下传动齿轮动态啮合力经计算后转换为传动齿轮接触疲劳应力-时间历程关系图，利用雨流计数法进行循环统计从而确定传动齿轮动态啮合力应力循环次数，最后根据Palmgren-Miner法则预测受到车轮扁疤影响下的传动齿轮疲劳寿命，为地铁列车传动齿轮动态疲劳寿命预估提供一定的理论指导。

关键词：地铁车辆齿轮传动系统动态特性疲劳寿命

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