检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：庞修身燕山大学

学位级别：硕士

齿轮传动系统具有传动比准确、使用寿命长、传动效率高、工作可靠等优点,被广泛应用于汽车、航天和船舶等领域。由于润滑不良、负载过大、制造及安装误差等原因,齿轮容易产生点蚀、裂纹等故障,且发生故障后的维修难度高,因此对齿轮箱进... 详细信息

齿轮传动系统具有传动比准确、使用寿命长、传动效率高、工作可靠等优点,被广泛应用于汽车、航天和船舶等领域。由于润滑不良、负载过大、制造及安装误差等原因,齿轮容易产生点蚀、裂纹等故障,且发生故障后的维修难度高,因此对齿轮箱进行早期故障诊断具有重要意义。齿轮点蚀故障是齿轮箱的主要失效形式之一,对点蚀故障进行研究可以为齿轮箱故障诊断提供理论依据。本文以齿轮传动系统为研究对象,分析齿面点蚀的产生机理,研究点蚀故障下齿轮系统的振动响应。本文的主要研究内容如下:首先,研究疲劳点蚀产生机理。建立齿轮副的简化接触模型,采用弹流润滑理论分析轮齿的接触压力分布,基于扩展有限元法研究齿面裂纹形成微点蚀的过程。将仿真得到的点蚀样貌与实验点蚀样貌进行对比,验证裂纹扩展模型的有效性。其次,针对直齿轮的点蚀故障,根据扩展有限元仿真结果及实验结果得到的点蚀形状,提出一种不规则形状的点蚀模型,且点蚀模型具有不平坦的底部特征。在改进过渡曲线的基础上,考虑齿轮啮合时的齿间耦合效应,基于势能法推导点蚀故障下的齿轮时变啮合刚度计算公式,并建立随机分布的齿面点蚀演化模型,以评估从轻微点蚀到严重点蚀故障对啮合刚度的影响。建立有限元模型,基于有限元法计算齿轮啮合刚度,验证所提模型的有效性。然后,考虑到斜齿轮具有传动平稳、噪音低及承载力强等优点,采用切片法对斜齿轮点蚀故障进行研究。将斜齿轮沿齿宽方向进行切片,假设切片足够小,可以将每个切片当作直齿轮以计算时变啮合刚度,再通过积分得到斜齿轮的啮合刚度,并采用有限元法验证所提模型的有效性。最后,分析点蚀故障下的齿轮振动响应。针对直齿轮和斜齿轮这两种齿轮类型,考虑摩擦、传递误差等因素,分别建立刚度-阻尼耦合的多自由度动力学模型。将不同点蚀故障程度下的啮合刚度带入动力学方程组,求解得到齿轮副的振动加速度响应,对故障信号的时域和频域特征进行分析。采用实验故障信号对仿真信号的故障特征进行验证,检验齿轮动力学模型的有效性。采用不同的统计指标对时域信号进行分析,选取对故障最敏感的指标作为评价指标。

关键词：齿轮传动系统点蚀故障扩展有限元啮合刚度振动响应

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考虑驱动及传动系统的轴箱内置式高速动车动态特性研究

考虑驱动及传动系统的轴箱内置式高速动车动态特性研究

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作者：吴志强西南交通大学

学位级别：硕士

与传统的轴箱外置式转向架相比,轴箱内置式转向架的轴箱悬挂装置安装在车轮内侧,具有转向架质量轻、轮轨相互作用小和曲线通过性能好等显著优点,满足高速动力转向架轻量化设计和轮轨低动力作用的要求,将成为新一代高速列车发展的关键技... 详细信息

与传统的轴箱外置式转向架相比,轴箱内置式转向架的轴箱悬挂装置安装在车轮内侧,具有转向架质量轻、轮轨相互作用小和曲线通过性能好等显著优点,满足高速动力转向架轻量化设计和轮轨低动力作用的要求,将成为新一代高速列车发展的关键技术方向之一。然而,轴箱内置式转向架的内部空间狭小,电机、齿轮箱等驱动单元部件的布置区域极为有限,驱动单元悬挂方式的设计和悬挂参数的选取比轴箱外置式转向架更加复杂。特别地,不匹配的驱动单元悬挂参数会使得驱动单元悬挂的动态载荷和驱动部件的振动水平显著增大,进而对驱动单元关键部件的服役可靠性造成不利影响,甚至危及行车安全。因此,针对考虑驱动及传动系统的轴箱内置式高速动车动态特性问题,研究不同运行工况下车辆系统的动力学性能和驱动单元的动力学特性,对保障车辆运行安全性和驱动单元服役可靠性,以及指导驱动单元悬挂参数的设计、选取具有重要的理论意义与工程应用价值。本文以我国研发的某型轴箱内置式高速动车为研究对象,利用多体动力学软件SIMPACK建立了考虑驱动及传动系统的轴箱内置式高速动车动力学模型,分析了轴箱内置式高速动车的车辆系统动力学性能和驱动单元动力学特性,并对驱动单元悬挂关键参数进行了优化匹配研究。主要研究工作包括: 首先,基于车辆系统动力学和齿轮系统动力学理论,建立了考虑驱动及传动系统的轴箱内置式高速动车动力学模型,分析了齿轮传动作用对车辆系统动力学性能和驱动单元动力学特性的影响。研究结果表明,在水平直线线路条件下,齿轮传动作用对车辆的运行安全性、运行平稳性、轮轨动态相互作用以及部件振动加速度的影响较小,但对驱动单元悬挂载荷的影响较大,尤其对齿轮箱车轴铰接点载荷的影响最大,同时对驱动部件运动以及联轴节变位也有一定的影响。其次,分析了车辆在空车和重车状态下、不同运行速度以及不同线路条件下车辆的动力学性能和驱动单元的动力学特性,并对车辆的蛇行运动稳定性、运行安全性、运行平稳性和联轴节的变位能力进行了评估。研究结果表明,车辆的蛇行运动稳定性、运行安全性、运行平稳性和联轴节的变位能力均满足标准要求。重车状态下的驱动单元悬挂载荷和联轴节变位比空车状态大。此外,车辆动力学性能指标、驱动单元悬挂载荷和联轴节变位均随着运行速度的增大而增大。最后,基于正交试验设计方法,对驱动单元悬挂刚度进行了优化匹配分析,获得了驱动单元悬挂刚度的最优匹配组合;研究了电机吊点悬挂位置对电机吊点载荷和电机振动加速度的影响规律,获得了电机吊点悬挂位置的合理布置区域。研究结果表明,刚度优化后电机吊点载荷和齿轮箱车轴铰接点垂向载荷以及电机、齿轮箱和轴箱的横向振动加速度减小;电机吊点位于合理布置区域内的电机吊点载荷和电机振动加速度较小。

关键词：高速列车内置式轴箱齿轮传动系统驱动单元悬挂动力学参数优化匹配

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大功率机车斜齿轮剥落故障振动特征研究

大功率机车斜齿轮剥落故障振动特征研究

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作者：张洋西南交通大学

学位级别：硕士

随着铁路运输不断向高速和重载化方向发展,铁路机车的牵引功率不断提高,轮轨动态相互作用愈发剧烈。齿轮传动系统作为机车牵引系统中的关键装置,在齿轮动态啮合和轮轨非线性接触的共同作用下极易发生故障和失效。齿面剥落故障作为一种... 详细信息

随着铁路运输不断向高速和重载化方向发展,铁路机车的牵引功率不断提高,轮轨动态相互作用愈发剧烈。齿轮传动系统作为机车牵引系统中的关键装置,在齿轮动态啮合和轮轨非线性接触的共同作用下极易发生故障和失效。齿面剥落故障作为一种齿轮典型故障,会降低齿轮传动系统的承载能力,缩短齿轮的服役寿命。剥落故障会改变齿轮的时变啮合刚度,并进一步影响齿轮箱、电机和轮对等机车关键部件的动态响应。然而,在复杂轮轨激扰导致的强振动环境下,机车斜齿轮剥落故障振动特征往往被淹没,尤其是在故障早期阶段,给齿轮状态监测和故障诊断带来严峻的挑战。因此,研究复杂环境中机车斜齿轮剥落故障振动特征,对铁路机车齿轮传动系统典型故障的诊断与识别具有重要的理论意义和工程价值。本文以某型大功率机车为研究对象,基于斜齿轮时变啮合刚度计算模型,获得了齿轮时变啮合刚度,同时,将斜齿轮剥落故障表征为齿轮时变啮合刚度激励。在斜齿轮传动系统中考虑了由时变啮合刚度引起的非线性内部激励,建立了考虑斜齿轮传动系统的大功率机车动力学模型,通过现场试验数据对模型的准确性进行了验证。首先,运用建立的动力学模型详细研究了有无轨道不平顺激扰和齿轮不同剥落程度下的机车振动响应,揭示了机车角域响应波形与齿轮状态间的映射关系。基于构造的差分信号,研究了状态监测指标对剥落故障的敏感程度。研究结果表明,轨道不平顺激发的轮轨激扰将淹没机车时域响应中的斜齿轮剥落故障振动特征,角域同步平均技术能有效地减弱轨道不平顺的影响,故角域和频域响应都能反映斜齿轮剥落故障振动特征。电机和轮对垂向振动加速度角域响应波形与齿轮剥落故障齿数、故障相对位置之间存在映射关系。剥落长度越长,机车斜齿轮剥落故障振动特征越显著,剥落宽度的变化对机车振动特征的影响不大。其次,从时域、频域、角域和差分信号等角度,探究了牵引、制动和不同速度等复杂工况下机车斜齿轮剥落故障振动特征。研究结果表明,在加速牵引和减速制动工况下,电机和轮对垂向振动加速度等动态响应中均可反映机车斜齿轮剥落故障振动特征。机车运行速度越高,轮轨动态相互作用越强,机车斜齿轮剥落故障振动特征越不明显,但构造的差分信号能有效地表征机车斜齿轮剥落故障振动特征。最后,研究了不同车轮扁疤长度、车轮多边形阶数和波深激扰下的机车斜齿轮剥落故障振动特征。研究结果表明,车轮扁疤长度和特定阶数的车轮多边形波深越长,机车斜齿轮剥落故障振动特征越不明显。在1～21阶车轮多边形范围内,5阶、10阶、16阶和21阶车轮多边形激扰不利于机车斜齿轮剥落故障振动特征的提取。

关键词：大功率机车齿轮传动系统剥落故障状态监测指标车轮不圆

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二级齿轮箱高速级轴承动态特性研究

二级齿轮箱高速级轴承动态特性研究

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作者：周恒宇新疆大学

学位级别：硕士

齿轮传动系统作为机械设备中动力传输的重要形式，具有传动效率高、适应范围广、结构紧凑等诸多优点，在航空航天、汽车工业、风力发电等工程领域均有广泛应用。随着工业技术的发展，对齿轮传动系统运行平稳性和寿命的要求逐渐提高，而... 详细信息

齿轮传动系统作为机械设备中动力传输的重要形式，具有传动效率高、适应范围广、结构紧凑等诸多优点，在航空航天、汽车工业、风力发电等工程领域均有广泛应用。随着工业技术的发展，对齿轮传动系统运行平稳性和寿命的要求逐渐提高，而圆柱滚子轴承作为齿轮传动系统的关键零部件，常用于高速级中，也是传动系统中最容易失效的零部件之一。因此，分析传动系统内部激励对轴承动态特性变化的影响，对传动系统运行平稳性和寿命的研究具有重要的工程意义。　　针对复杂激励下高速级轴承动态特性的研究，建立了齿轮传动系统动力学模型求解齿轮系统的动态响应，将其作为输入激励，利用显示动力学法求解分析轴承动态特性，并进行了实验验证。本文研究内容如下:　　以二级齿轮传动系统中高速级轴承为研究对象。首先，采用广义有限元法建立了计入轴柔性、齿轮和轴承时变刚度的传动系统有限元模型，计算得到高速级轴承的输入激励。其次，基于显示动力学法建立了轴承的有限元模型，并通过理论和实验验证了动载荷结果和有限元模型准确性和有效性。然后，分别比较轴承在变载荷与变转速工况条件下轴承动态接触与打滑特性和载荷分布特性的变化规律。研究结果如下:　　接触与打滑特性上，在动载荷作用下，动应力波动幅值增加且内圈运动轨迹呈现不稳定态势;外圈动态接触力呈余弦分布形式且波动周期与动载荷保持一致,滚子运动轨迹的椭圆率减小且呈现“滞后承载、提前退出”的承载形式。在动载荷作用下保持架与滚子的打滑率增加，随着负载和转速的增加，动载荷的载荷均值和波动幅值均呈现增加趋势，导致保持架和滚子的打滑率均略有增加，而负载的增加是导致轴承打滑的主要因素。　　载荷分布特性上，在计入套圈柔性条件下，轴承的承载数目由理论的四滚子承载变为六滚子承载;外圈的接触应力小于相同时刻只计入四滚子承载时的应力值，外圈承载区域的增加趋势与接触刚度一致且趋向于对称分布。随着转速的增加，外圈的承载区域呈线性增加且向左偏移。载荷是影响轴承振动的主要因素，柔性套圈下轴承振动值大于刚性套圈下的振动值。　　最后，对本文中的研究方法和结果进行了总结，并指出了其中存在的不足以及进一步的研究方向。

关键词：齿轮传动系统高速级轴承动载荷有限元模型

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摩擦条件下故障齿轮非线性振动特性分析

摩擦条件下故障齿轮非线性振动特性分析

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作者：王铎沈阳工业大学

学位级别：硕士

齿轮系统在当代机械传动中应用得十分广泛,但是齿轮系统的加工难度大、工作环境复杂,所以齿轮系统常会产生故障,裂纹、点蚀以及磨损均为齿轮无法规避的故障因素,这些故障就会使机械结构的整体运行效率降低,同时对齿轮系统的动态特性也... 详细信息

齿轮系统在当代机械传动中应用得十分广泛,但是齿轮系统的加工难度大、工作环境复杂,所以齿轮系统常会产生故障,裂纹、点蚀以及磨损均为齿轮无法规避的故障因素,这些故障就会使机械结构的整体运行效率降低,同时对齿轮系统的动态特性也有相应的影响。由此,对齿轮系统在裂纹、点蚀以及磨损故障下振动特点的分析研究尤为重要。本文主要对故障齿轮系统在摩擦因素的影响下的振动进行了研究。含摩擦及偏心状态下裂纹齿轮系统振动分析:首先建立裂纹深度为1mm、2mm、4mm的齿轮受力模型,求解振动微分方程,并利用能量法对不同裂纹深度下轮齿的啮合刚度进行分析;对摩擦系数分别为0.01以及0.02时裂纹齿轮系统动态特性进行探究;分析在摩擦条件下不同偏心距对齿轮动态特性的影响。结果表明:随摩擦增大以及裂纹深度的增加,齿轮系统的振动响应会增强。不同摩擦参数及不同偏心距条件下点蚀齿轮振动分析:首先建立点蚀故障轮齿模型,将点蚀故障分为轻微、中度、重度三种情况,采用能量法对三种状态下点蚀故障齿轮系统的啮合刚度进行计算;并对不同摩擦参数条件以及不同偏心距条件下点蚀齿轮动态特性进行分析。结果表明:点蚀情况加重以及摩擦系数增大,会使齿轮间的摩擦力增大,从而使齿轮受到更大的载荷,会导致齿轮间的振动响应增强,周期发生改变。摩擦参数及不同偏心距对磨损齿轮振动特性的影响:建立磨损量为30μm、60μm、90μm下的齿轮动力学模型,计算不同磨损量下轮齿系统的啮合刚度以及不同运行次数下的啮合刚度,并对啮合刚度进行分析;分析不同摩擦参数以及不同偏心距对不同磨损量下齿轮系统动态特性。结果表明:摩擦系数增加会使磨损程度加重,从而使齿轮系统间的阻尼增大,齿轮振动的稳定性会降低,振幅会增加,响应会增强。

关键词：齿轮传动系统动态特性摩擦系数故障齿轮非线性振动

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一种双侧齿轮对称传动系统用检测装置

一种双侧齿轮对称传动系统用检测装置

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作者：高飞 211151 江苏省南京市江宁区横溪街道狮子山29号

本实用新型公开了一种双侧齿轮对称传动系统用检测装置，包括电机，其设置在所述检测台上，所述检测台上设置有第一滑槽，所述第一滑槽的内部设置有移动座，所述电机和移动座的上方均设置有连接轴；检测架，其设置在所述检测台的上方，... 详细信息

标准号: CN219224138U

本实用新型公开了一种双侧齿轮对称传动系统用检测装置，包括电机，其设置在所述检测台上，所述检测台上设置有第一滑槽，所述第一滑槽的内部设置有移动座，所述电机和移动座的上方均设置有连接轴；检测架，其设置在所述检测台的上方，所述检测架的内侧设置有横板，所述横板的上方设置有第二电动伸缩杆；第二滑槽，其设置在所述横板上，所述第二滑槽的内部设置有螺纹杆，螺纹杆设置有两个，两个所述螺纹杆的下端均设置有检测头，所述检测台的上方设置有电控机构，该检测装置采用压力测量的模式对齿轮的波动量进行测量，齿轮出现小幅度的偏移同样使得测得压力数值变化，根据测得的压力变化精准的对齿轮传动系统进行检测。

关键词：滑槽螺纹杆横板检测装置内部设置检测架检测台移动座齿轮检测电机齿轮传动系统本实用新型电动伸缩杆电控机构对称传动数值变化双侧齿轮压力测量波动量检测头连接轴小幅度偏移下端测量

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剪切齿轮、传动系统、发动机及车辆

剪切齿轮、传动系统、发动机及车辆

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作者：李承慧王荣成王宪锰张杰于永杰 261061 山东省潍坊市高新技术产业开发区福寿东街197号甲

本实用新型属于齿轮传动系统的技术领域，具体涉及一种剪切齿轮，包括主齿轮和副齿轮，主齿轮上的端面开设有第一限位槽和第一定位槽，副齿轮与主齿轮相对应的端面上开设有第二限位槽和第二定位槽；主齿轮和副齿轮之间连接有弹性元件，... 详细信息

标准号: CN218236022U

本实用新型属于齿轮传动系统的技术领域，具体涉及一种剪切齿轮，包括主齿轮和副齿轮，主齿轮上的端面开设有第一限位槽和第一定位槽，副齿轮与主齿轮相对应的端面上开设有第二限位槽和第二定位槽；主齿轮和副齿轮之间连接有弹性元件，弹性元件的一端依次插入第一限位槽和第二定位槽，弹性元件的另一端依次插入第一定位槽和第二限位槽。根据本实用新型的剪切齿轮，由于弹性元件本身的结构限制，主齿轮和副齿轮的齿面之间会错开一定的角度，本实用新型通过用弹性元件，弹性元件的使用寿命可以预期，并且弹性元件的通用性更好，这样可以节省成本，更高效的消除齿轮间隙的问题。

关键词：弹性元件主齿轮副齿轮限位槽本实用新型第二定位槽第一定位槽剪切齿轮齿轮传动系统齿轮间隙结构限制使用寿命错开齿面

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齿轮传动系统吊挂装置

齿轮传动系统吊挂装置

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作者：吴成攀陈维金吴宝贵李枫金思勤刘莹 213011 江苏省常州市戚墅堰区五一路81号

本发明公开了一种轨道交通车辆上的齿轮传动系统吊挂装置，包括支架，支架具有面对面设置的上座和下座，还包括上支撑弹性装置和下支撑弹性装置，上支撑弹性装置固定在上座上，下支撑弹性装置固定在下座上。本发明能够满足容许齿轮箱相... 详细信息

标准号: CN102951162A

本发明公开了一种轨道交通车辆上的齿轮传动系统吊挂装置，包括支架，支架具有面对面设置的上座和下座，还包括上支撑弹性装置和下支撑弹性装置，上支撑弹性装置固定在上座上，下支撑弹性装置固定在下座上。本发明能够满足容许齿轮箱相对转向架构架有较大位移变化、且连接稳定性好。

关键词：弹性装置支撑上座支架齿轮传动系统轨道交通车辆相对转向架吊挂装置位移变化齿轮箱固定构架连接

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齿轮传动系统主动齿轮质心加速度信号带宽预测方法

齿轮传动系统主动齿轮质心加速度信号带宽预测方法

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作者：蔡力钢张飞斌王锋刘傲高立新徐海赵鑫雷涛涛 100124 北京市朝阳区平乐园100号

本发明涉及一种齿轮传动系统主动齿轮质心加速度信号带宽预测方法。该方法首先建立了齿轮传动系统的非线性动力学模型，并对模型进行动态求解，仿真出给定区间内10个等分的主动齿轮旋转频率fi所对应的主动齿轮质心振动加速度信号。其次... 详细信息

标准号: CN103366061A

本发明涉及一种齿轮传动系统主动齿轮质心加速度信号带宽预测方法。该方法首先建立了齿轮传动系统的非线性动力学模型，并对模型进行动态求解，仿真出给定区间内10个等分的主动齿轮旋转频率f_i所对应的主动齿轮质心振动加速度信号。其次分别对各仿真信号进行时域分析，由3dB带宽定义求解出各信号的带宽f_3dB,i。最后由最小二乘法拟合原理得到f与f_3dB之间的函数关系式，由该式即可预测出给定区间内任意大小的主动齿轮旋转频率对应的主动齿轮质心振动加速度信号带宽。

关键词：齿轮质心振动加速度信号齿轮传动系统旋转频率带宽最小二乘法拟合非线性动力学函数关系式加速度信号带宽定义带宽预测仿真信号时域仿真分析

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基于MASTA的采煤机摇臂传动系统分析

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煤矿机械 2023年第6期44卷 197-199页

作者：韩晨吴彦赵永杰李前义上海创力集团股份有限公司上海201706

在传统摇臂传动系统设计中,齿轮、轴承、花键、壳体等都是单独进行强度校核,没有考虑系统性刚性造成的相互影响。利用MASTA软件,在采煤机摇臂的方案设计阶段进行系统性建模分析,在考虑系统刚性的情况下进行强度校核,获得更为准确的传动... 详细信息

在传统摇臂传动系统设计中,齿轮、轴承、花键、壳体等都是单独进行强度校核,没有考虑系统性刚性造成的相互影响。利用MASTA软件,在采煤机摇臂的方案设计阶段进行系统性建模分析,在考虑系统刚性的情况下进行强度校核,获得更为准确的传动系统分析结果,提高了摇臂的可靠性,缩短了设计周期。

关键词：采煤机摇臂 MASTA 齿轮传动系统强度校核

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