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基于单对非圆齿轮的三缸往复泵流量脉动平抑方法
1
作者 刘大伟 黄浩 吴涛 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期80-89,共10页
针对往复泵流量脉动大的缺陷,提出了基于非圆齿轮驱动的脉动平抑方法。首先,根据三缸往复泵的瞬时流量与平均流量,推导出脉动平抑用非圆齿轮理论传动比;其次,基于傅里叶级数,提出适应三缸往复泵周期流量脉动特点的封闭非圆齿轮设计方法... 针对往复泵流量脉动大的缺陷,提出了基于非圆齿轮驱动的脉动平抑方法。首先,根据三缸往复泵的瞬时流量与平均流量,推导出脉动平抑用非圆齿轮理论传动比;其次,基于傅里叶级数,提出适应三缸往复泵周期流量脉动特点的封闭非圆齿轮设计方法,研究三角函数项数对平抑效果及非圆齿轮形状的影响规律;最后,考虑单向阀滞后导致流量倒灌引起的流量脉动,建立了三缸往复泵的流体仿真模型,定量对比了非圆齿轮和蓄能器对三缸往复泵脉动的平抑效果,并进行了非圆齿轮驱动三缸往复泵机械端运动测试。研究结果表明:通过非圆齿轮外部驱动后,三缸往复泵流量脉动率从30.39%降至13.12%,增加非圆齿轮传动比的三角函数项数可以进一步降低脉动率,却容易导致非圆齿轮发生根切问题;非圆齿轮无法平抑单向阀阀芯运动滞后导致的流量脉动,其平抑效果比蓄能器的平抑效果好,当非圆齿轮与蓄能器组合使用时,可将三缸往复泵的流量脉动率降至7.38%,使瞬时流量更加均匀。 展开更多
关键词 流量脉动 三缸往复泵 非圆齿轮 脉动平抑 流体仿真
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基于层次分段多尺度散布熵的矿井提升机主轴承故障诊断
2
作者 董荣伟 杨宁 《机械设计》 北大核心 2025年第1期94-100,共7页
针对层次多尺度散布熵(HMDE)粗粒化过程中存在的信息泄露及熵值计算不稳定的问题,文中提出了层次分段多尺度散布熵(HPMDE)的概念。结合极限学习机(ELM),提出了矿井提升机故障诊断的HPMDE-ELM方法。HPMDE采用分段粗粒化方式,解决了HMDE... 针对层次多尺度散布熵(HMDE)粗粒化过程中存在的信息泄露及熵值计算不稳定的问题,文中提出了层次分段多尺度散布熵(HPMDE)的概念。结合极限学习机(ELM),提出了矿井提升机故障诊断的HPMDE-ELM方法。HPMDE采用分段粗粒化方式,解决了HMDE粗粒化过程中存在的不足。根据仿真信号对HPMDE的参数选择进行了分析,并与HMDE的结果进行了对比分析,结果表明:HPMDE的计算结果更稳定。通过矿井提升机驱动系统主轴承的故障诊断实例对HPMDE进行了验证和对比分析,结果表明:HPMDE对不同故障的可区分性更强,诊断精度更高。 展开更多
关键词 矿井提升机 故障诊断 层次多尺度散布熵 分段
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柔性销轴式风电行星轮系动力学性能研究
3
作者 林旭 代鹏 《机械传动》 北大核心 2025年第2期9-16,28,共9页
【目的】在行星齿轮系统中,柔性销轴的存在使得齿轮传动过程中产生的非线性行为更加复杂。为揭示带有柔性销轴的风电齿轮箱行星齿轮的非线性动力学行为,建立轮系的平移扭转耦合动力学模型和运动微分方程组并进行求解。【方法】综合考虑... 【目的】在行星齿轮系统中,柔性销轴的存在使得齿轮传动过程中产生的非线性行为更加复杂。为揭示带有柔性销轴的风电齿轮箱行星齿轮的非线性动力学行为,建立轮系的平移扭转耦合动力学模型和运动微分方程组并进行求解。【方法】综合考虑柔性销轴刚度、齿侧间隙、时变啮合刚度、误差激励等关键因素,通过分析动态啮合力、太阳轮和行星轮的相图、加速度、庞加莱图、轴心轨迹,研究了销轴刚度对行星轮系非线性动力学性能的影响。【结果】研究结果表明,随着柔性销轴刚度降低,太阳轮和行星轮的振动加速度、动态啮合力的波动范围先减小后增大;柔性销轴刚度减小时,太阳轮、行星轮中心的运动均由周期运动变为拟周期运动;柔性销轴刚度对太阳轮浮动范围影响较小,对行星轮浮动范围影响较大,减小销轴刚度可使得行星轮浮动轨迹范围显著增加。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 行星齿轮 柔性销轴 刚度 非线性动力学
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残余应力对斜齿轮时变啮合刚度的影响及其动力学分析
4
作者 罗家元 严博 高聪 《机械传动》 北大核心 2025年第3期40-47,共8页
【目的】淬火热处理作为齿轮重要强化工艺会产生较高的残余应力,进而影响齿轮啮合刚度及动态性能。在分析淬火残余应力分布规律的基础上,揭示残余应力对齿轮啮合动态特性的量化影响。【方法】基于直接热-力耦合法建立齿轮淬火仿真模型... 【目的】淬火热处理作为齿轮重要强化工艺会产生较高的残余应力,进而影响齿轮啮合刚度及动态性能。在分析淬火残余应力分布规律的基础上,揭示残余应力对齿轮啮合动态特性的量化影响。【方法】基于直接热-力耦合法建立齿轮淬火仿真模型并求解淬火残余应力,结合单节点法将该残余应力作为预应力求解斜齿轮副的时变啮合刚度;并以此为基础,利用集中参数法建立斜齿轮副的10自由度动力学模型,使用龙格-库塔法进行数值求解,得到斜齿轮副的振动响应动载荷时域图和频域图。【结果】与不考虑残余应力相比,存在残余应力的单齿弯曲变形在4齿啮合区域变大、在5齿啮合区域变小,接触变形无明显变化,啮合刚度和动载荷的时域峰值变大,啮频处的动载荷频域幅值谱密度增大。 展开更多
关键词 斜齿轮 残余应力 时变啮合刚度 动载荷
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基于磁网络法的正弦调磁环磁齿轮研究
5
作者 程文杰 王瑜琛 +1 位作者 肖玲 冯圣 《微特电机》 2025年第1期10-18,共9页
提出的一种适合高速运行的磁齿轮,其调磁环具有正弦轮廓。为了研究这类磁齿轮性能,引入磁网络法,该方法将计算区域离散化,便于描述不规则边界条件,并建立等效磁网络模型。对比研究了矩形调磁块磁齿轮和正弦调磁环磁齿轮的气隙磁密、峰... 提出的一种适合高速运行的磁齿轮,其调磁环具有正弦轮廓。为了研究这类磁齿轮性能,引入磁网络法,该方法将计算区域离散化,便于描述不规则边界条件,并建立等效磁网络模型。对比研究了矩形调磁块磁齿轮和正弦调磁环磁齿轮的气隙磁密、峰值转矩、稳态转矩和涡流损耗。结果表明,磁网络法和有限元结果整体吻合,局部存在偏差,正弦调磁环内、外转子峰值转矩的相对误差为12.95%和14.9%,相较于传统结构,正弦调磁环磁齿轮的峰值转矩减小了15%,涡流损耗降低了29%,验证了所提出结构在高速下的潜在应用前景。 展开更多
关键词 磁场调制型磁齿轮 正弦调磁环 磁网络法 气隙磁密 峰值转矩 涡流损耗
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基于小波包变换和自适应MCKD的故障特征提取研究
6
作者 王宇 肖岚中 +1 位作者 冯诗宇 黄海峰 《电子制作》 2025年第5期77-80,共4页
齿轮箱是机械设备中最重要的组成部分之一,其振动信号包含大量噪声干扰,故障特征提取的准确性成为一项难题。采用退火模拟算法对最大相关峭度解卷积算法参数进行优化,让最大相关峭度解卷积算法自适应选取参数,并结合小波包变换和自适应... 齿轮箱是机械设备中最重要的组成部分之一,其振动信号包含大量噪声干扰,故障特征提取的准确性成为一项难题。采用退火模拟算法对最大相关峭度解卷积算法参数进行优化,让最大相关峭度解卷积算法自适应选取参数,并结合小波包变换和自适应最大相关峭度解卷积,提出了WPT-自适应MCKD算法,提高了故障特征提取的准确性和稳定性。为验证提出方法的有效性,进行了相应的实验验证,并对结果进行了详细分析和总结。 展开更多
关键词 故障特征提取 小波包变换 最大相关峭度解卷积
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大平面砂轮磨削对角修形斜齿轮原理与分析
7
作者 尹逊民 贾海涛 +1 位作者 苏进展 常乐浩 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期271-278,共8页
为了减小作为振动激励的承载传动误差波动量,本文提出斜齿轮对角修形优化设计及大平面砂轮的磨削原理。由渐开线齿面方程和对角修形定义,分别计算齿根和齿顶的修形起始线;根据修形曲线的阶次和最大修形量,确定对角修形曲面,再与标准螺... 为了减小作为振动激励的承载传动误差波动量,本文提出斜齿轮对角修形优化设计及大平面砂轮的磨削原理。由渐开线齿面方程和对角修形定义,分别计算齿根和齿顶的修形起始线;根据修形曲线的阶次和最大修形量,确定对角修形曲面,再与标准螺旋面在法向方向上进行叠加,获得修形齿面。借助齿面接触分析(Tooth contact analysis, TCA)和齿面承载接触分析(Loaded tooth contact analysis, LTCA)方法,以承载传动误差波动量最小为目标函数,采用遗传算法优化获得相应的对角修形参数。计算大平面砂轮的最小直径,基于假想产形斜齿条概念,推导大平面砂轮磨削对角修形的齿面方程。算例分析结果表明:通过修形优化后,不同修形曲线的阶次均可降低承载传动误差波动量,阶次越高,效果越明显,最高达82.58%;大平面砂轮磨削时会产生齿面偏差,但偏差均控制在2μm以内,达到较高的齿面精度,且该方法易于数控编程实现。 展开更多
关键词 对角修形 大平面砂轮 磨削 承载传动误差 齿面偏差
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非正交面齿轮传动系统的擦边碰撞特性分析
8
作者 高建设 吴家宝 +2 位作者 吴鲁纪 杨林杰 饶晓波 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期1-11,17,共12页
为深入研究非正交面齿轮传动系统中的擦边碰撞现象,以齿面碰撞面和齿背碰撞面为分界面,将相空间划分为三个部分,构建了考虑多种强非线性因素的非正交面齿轮传动系统动力学模型。在两分界面建立位置Poincaré映射,并对擦边分岔条件... 为深入研究非正交面齿轮传动系统中的擦边碰撞现象,以齿面碰撞面和齿背碰撞面为分界面,将相空间划分为三个部分,构建了考虑多种强非线性因素的非正交面齿轮传动系统动力学模型。在两分界面建立位置Poincaré映射,并对擦边分岔条件进行计算,随后结合啮合力周期变化图和相图找到擦边分岔点,并对分岔点附近的Floquet乘子进行求解,通过分析擦边分岔对系统动力学的影响来揭示擦边碰撞特性,最后利用Adams软件进行仿真验证。研究表明:擦边碰撞会导致面齿轮传动系统冲击状态发生改变,通常不会对面齿轮传动系统的运动状态造成影响;当擦边分岔与倍周期分岔同时发生时,面齿轮传动系统会出现余维二擦边分岔,此时,擦边碰撞会导致系统运动状态与冲击状态均发生改变。此研究结果为工程中提高面齿轮传动系统的可靠性和寿命提供理论依据。 展开更多
关键词 擦边碰撞 擦边分岔 非光滑系统 面齿轮 冲击
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细高齿齿轮齿根动应变计算及测试方法研究
9
作者 余鹏飞 章翔峰 +2 位作者 周建星 王海伟 刘义 《机械传动》 北大核心 2025年第3期60-68,100,共10页
【目的】针对细高齿齿轮齿间载荷分配及动态特性与常规直齿轮间的差异,综合考虑系统动力学特性,提出了一种细高齿齿轮齿根动应变的计算方法。【方法】采用集中质量法建立了系统动力学模型,通过Newmark-β法求解系统动力学方程,求解了齿... 【目的】针对细高齿齿轮齿间载荷分配及动态特性与常规直齿轮间的差异,综合考虑系统动力学特性,提出了一种细高齿齿轮齿根动应变的计算方法。【方法】采用集中质量法建立了系统动力学模型,通过Newmark-β法求解系统动力学方程,求解了齿轮副动态啮合力;利用有限元法建立了齿轮结构动力学分析模型,结合轮齿承载接触分析方法确定齿间载荷分配关系,通过有限元瞬态分析得到齿根应变时域历程;利用所提方法对不同转速及负载下细高齿齿轮的齿根动应变进行求解,将计算结果与常规直齿轮进行了对比。【结果】结果表明,细高齿齿轮单对轮齿载荷分配率变化范围在0.2~0.6,其齿根应变共经历两次先增大后减小的变化过程;随着输入转速及负载的增加,细高齿齿轮齿根应变峰值总体呈增大趋势,且不同工况下其齿根应变峰值较常规直齿轮显著降低。将所述方法获得的细高齿齿轮齿根动应变与试验结果进行对比,齿根应变峰值的计算与实测结果的相对误差小于10%,验证了动应变计算方法的有效性。 展开更多
关键词 细高齿齿轮 动态啮合力 齿间载荷分配 有限元法 齿根动应变
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基于敏感因素选择与残差网络的表面粗糙度预测
10
作者 史丽晨 邵献忠 +1 位作者 王海涛 豆卫涛 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期512-523,共12页
为了对切削加工件的表面粗糙度进行预测,避免原材料浪费,提出一种基于敏感因素选择与残差网络(ResNet)的表面粗糙度预测方法。该方法首先分析切削系统中不同采样通道的振动信号与表面粗糙度之间的相关性确定敏感信号,然后利用小波包分... 为了对切削加工件的表面粗糙度进行预测,避免原材料浪费,提出一种基于敏感因素选择与残差网络(ResNet)的表面粗糙度预测方法。该方法首先分析切削系统中不同采样通道的振动信号与表面粗糙度之间的相关性确定敏感信号,然后利用小波包分解将敏感信号分解为不同频段的小波包系数并经过相关性分析选择敏感频段,最后融合各敏感频段的小波包系数构成系数矩阵作为ResNet的输入参数。结果表明,基于敏感因素选择与ResNet的预测方法的相对百分比误差不超过5.8%,均方根误差为0.0159,平均绝对误差为0.0133,决定系数为0.9148。通过与多层前馈网络、支持向量机、卷积神经网络对比证明,所提方法的预测精度具有优越性。 展开更多
关键词 残差网络 小波包分解 相关性分析 敏感频段 表面粗糙度 预测
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电动汽车高效节能驱动与传动系统研究进展
11
作者 赵升吨 郑臻皓 +2 位作者 杜威 曹杨峰 杨啸垠 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期1-15,共15页
驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传... 驱动与传动系统是电动汽车的重要组成部分,高效节能的驱动与传动系统对于提高电动汽车动力性、经济性以及操控稳定性具有重要的意义。从不同驱动方式原理及特点、多电机耦合方式分类和典型应用等方面出发,综述了国内外电动汽车驱动与传动结构的研究进展。从驱动方式原理及特点方面,分析总结了单电机驱动、单电机-变速器驱动、双电机耦合驱动以及多电机驱动系统的工作模式及优缺点,指出了单电机驱动系统存在电机效率低下、动力性欠缺以及节能性不足的问题,而多电机驱动凭借多种工作模式提高了驱动系统的效率、延长了续驶里程,是未来电动汽车驱动与传动结构的主要类型。从多电机耦合方式分类方面,详细总结了转速耦合、转矩耦合以及转速转矩耦合3种多电机耦合方式驱动基本原理及研究现状,明确提出速转矩耦合驱动系统在低速重载、高速轻载路况下都能够灵活的分配多台电机的功率来提高驱动系统的整体效率,综合性能最好。此外,总结了目前现有的轮毂电机系统、轮边电机系统以及单桥单电机+单桥双电机驱动系统,进一步分析表明未来的电动汽车驱动系统应朝着多动力源、一体化、机电耦合方向发展。该研究可为未来电动汽车驱动与传动系统的研发提供参考。 展开更多
关键词 电动汽车 驱动与传动 转速耦合 转矩耦合 节能性
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面齿轮蜗杆砂轮磨削安装误差分析及补偿
12
作者 李国龙 蒲峙杉 +3 位作者 何坤 王梓宇 宁行 张薇 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期452-463,共12页
为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出... 为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出一种基于自适应完备集合经验模态分解的随机误差分离方法,消除齿面测量结果中的随机误差;研究齿面误差分布情况,分析可能造成误差的原因,并依据齿面误差影响规律对机床参数进行修正,以实现误差补偿。最后完成磨齿和测量,结果表明齿面最大法向误差减小79.8%,最大齿形和齿向误差分别减小67.6%和72.4%,齿面精度提高显著。 展开更多
关键词 面齿轮 蜗杆砂轮磨削 误差分析 误差分离 误差补偿
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摆轮活齿传动对称齿形设计方法与传动性能影响研究
13
作者 宜亚丽 孙振坤 +1 位作者 陈美宇 金贺荣 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第3期180-186,共7页
针对摆轮活齿传动非对称齿形导致的正反转传动性能差异的问题,提出一种摆轮活齿传动对称齿形设计方法及其参数选取策略。首先,通过建立高副低代等效机构模型,推导出激波器和中心轮齿廓函数;其次,依据机构转化原理,推导出推程段及回程段... 针对摆轮活齿传动非对称齿形导致的正反转传动性能差异的问题,提出一种摆轮活齿传动对称齿形设计方法及其参数选取策略。首先,通过建立高副低代等效机构模型,推导出激波器和中心轮齿廓函数;其次,依据机构转化原理,推导出推程段及回程段活齿运动路径所对应中心轮齿廓向径角;最后,以齿形对称为约束条件,制定活齿摆动中心分布圆半径及摆幅系数参数选取策略。结果表明,相较于非对称齿形,对称齿形减速器正反转啮合力峰值的均值低6.67 N和3.14 N,方差低31.32和6.10,验证了该方法的可行性和有效性。研究成果可为摆轮活齿对称齿形设计及参数选取提供理论指导。 展开更多
关键词 摆轮活齿传动 对称齿形 摆幅系数 传动性能 等效机构
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基于循环功率流的变速器行星轮系效率分析
14
作者 吴石 赵成睿 +2 位作者 于广滨 周熠阳 徐田恬 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第1期18-25,197,共9页
基于行星轮系作为自动变速器(automatic transmissions,简称AT)动力传递的核心部件,在传动效率、传动比范围和承载能力方面具有明显优势,提出了基于循环功率流的变速器行星轮系效率分析方法。首先,基于超图理论和变速器动力传递路线图,... 基于行星轮系作为自动变速器(automatic transmissions,简称AT)动力传递的核心部件,在传动效率、传动比范围和承载能力方面具有明显优势,提出了基于循环功率流的变速器行星轮系效率分析方法。首先,基于超图理论和变速器动力传递路线图,建立4排行星轮系的三角形超图;其次,基于行星轮系自旋转理论,建立齿轮啮合摩擦损失和轴承摩擦损失模型,以及变速器2挡位的转速、转矩矩阵;最后,分析了在无损失和考虑2种损失状态下2挡位节点功率和传动比以及其他挡位的循环功率和效率,并对9挡位自动变速器(nine-speed AT,简称9AT)的输出行星排进行实验验证。实验结果表明:考虑2种损失状态下,3挡位行星轮系的动力传递齿圈输出功率损失最大,约占该齿圈总输出功率的16%;4挡位的循环功率与输入功率的比值增加最大,增大了4%;不同转速和转矩下效率的最大误差为4.62%。可见,采用所提出方法能够准确有效地得到变速器工作时的功率损失和效率。 展开更多
关键词 9挡位自动变速器 行星齿轮系 功率流 循环功率 传动效率
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基于MC2DCNN-LSTM模型的齿轮箱全故障分类识别模型
15
作者 陈蓉 王磊 《机电工程》 北大核心 2025年第2期287-297,共11页
针对轧机齿轮箱结构复杂、故障信号识别困难、故障部位分类不清等难题,提出了一种基于多通道二维卷积神经网络(MC2DCNN)与长短期记忆神经网络(LSTM)特征融合的故障诊断方法。首先,设计了一种三通道混合编码的二维样本结构,以达到故障识... 针对轧机齿轮箱结构复杂、故障信号识别困难、故障部位分类不清等难题,提出了一种基于多通道二维卷积神经网络(MC2DCNN)与长短期记忆神经网络(LSTM)特征融合的故障诊断方法。首先,设计了一种三通道混合编码的二维样本结构,以达到故障识别与分类目的,对齿轮箱典型故障进行了自适应分类;其次,该模型将齿轮箱的垂直、水平和轴向三个方向的振动信号融合构造输入样本,结合了二维卷积神经网络与长短时记忆神经网络的优势,设计了与之对应的二维卷积神经网络结构,其相较于传统的单通道信号包含了更多的状态信息;最后,分析了轧制过程数据和已有实验数据,对齿轮故障和齿轮箱全故障进行了特征识别和分类,验证了该模型的准确率。研究结果表明:模型对齿轮箱齿面磨损、齿根裂纹、断齿以及齿面点蚀等典型故障识别的平均准确率达到95.9%,最高准确率为98.6%;相较于单通道信号,多通道信号混合编码方式构造的分类样本极大地提升了神经网络分类的准确性,解调出了更丰富的故障信息。根据轧制过程中的运行数据和实验台数据,验证了该智能诊断方法较传统方法在分类和识别准确率上更具优势,为该方法的工程应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 高精度轧机齿轮箱 智能故障诊断 多通道二维卷积神经网络 长短期记忆神经网络 数据分类
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啮合相位差对共轴双输出圆柱齿轮分扭-并车传动静态均载特性的影响
16
作者 韩宁 朱如鹏 陈蔚芳 《机械传动》 北大核心 2025年第1期1-10,共10页
【目的】共轴双输出圆柱齿轮分扭-并车传动系统具有结构紧凑、质量轻、承载能力强等优点,在航空、船舶等领域应用广泛。虽然共轴双输出圆柱齿轮分扭-并车传动系统从局部构型原理上看具有对称性,但是各分支之间仍存在载荷分配不均的问题... 【目的】共轴双输出圆柱齿轮分扭-并车传动系统具有结构紧凑、质量轻、承载能力强等优点,在航空、船舶等领域应用广泛。虽然共轴双输出圆柱齿轮分扭-并车传动系统从局部构型原理上看具有对称性,但是各分支之间仍存在载荷分配不均的问题。为此,从静力学角度对该传动系统进行分析。【方法】考虑传动轴的扭转变形、支撑变形和齿轮副的啮合变形等因素,分析了两对齿轮副间啮合相位差存在的原理,并计算出圆柱齿轮的时变啮合刚度;以此为基础,结合传动构型的受力平衡条件和变形协调条件,研究了齿轮副间的啮合相位差对传动系统静态均载特性的影响。【结果】结果表明,齿轮副间的啮合相位差越大,静态均载性能越差;并车级相位差对均载性能的影响大于分扭级;对同一级齿轮副而言,内输出轴分路的右输入分支相位差对均载系数的影响大于左输入分支,外输出轴分路的左输入分支相位差对均载系数的影响大于右输入分支。 展开更多
关键词 共轴双输出 圆柱齿轮 啮合相位差 分扭传动 均载特性
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摆线轮设计齿廓修形参数优化方法
17
作者 李天兴 李天睿 +3 位作者 张世豪 徐家科 贡林欢 苏建新 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期8-15,M0002,M0003,共10页
旋转矢量减速器(RV)中摆线轮的抛物线修形方法缺乏合理的修形参数,导致其改善传动精度的效果无法得到完整体现。因此,基于抛物线修形原理,提出了齿廓修形参数的优化方法。用摆线针轮传动轮齿接触分析方法,研究了抛物线修形参数对摆线轮... 旋转矢量减速器(RV)中摆线轮的抛物线修形方法缺乏合理的修形参数,导致其改善传动精度的效果无法得到完整体现。因此,基于抛物线修形原理,提出了齿廓修形参数的优化方法。用摆线针轮传动轮齿接触分析方法,研究了抛物线修形参数对摆线轮传动误差的影响关系。以最小传动误差为优化目标,建立修形参数优化模型,利用粒子群优化算法对优化模型进行求解,获取最佳修形参数。进行修形参数优化前后的摆线轮传动误差对比测量实验。结果表明:优化后的参数使摆线片的传动误差在齿轮接触理论分析中降低约1.393 2″,为优化前的65%,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 RV减速器 摆线针轮 轮齿接触分析 齿廓修正
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基于热弹-黏塑性本构的POM材料齿轮副啮合特性分析
18
作者 刘明勇 韩新光 +2 位作者 欧阳周寰 胡俊 闫春爱 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期159-170,共12页
为揭示负载、修形和温度对聚甲醛(POM-POM)齿轮副啮合特性的影响,建立热弹-黏塑性材料本构的POM-POM齿轮副3维有限元接触模型;结合POM材料的温度-模量效应,开展温度-应力顺序耦合的稳态热分析,并与POM-POM齿轮副温度服役测试结果对比;... 为揭示负载、修形和温度对聚甲醛(POM-POM)齿轮副啮合特性的影响,建立热弹-黏塑性材料本构的POM-POM齿轮副3维有限元接触模型;结合POM材料的温度-模量效应,开展温度-应力顺序耦合的稳态热分析,并与POM-POM齿轮副温度服役测试结果对比;在稳态热分析基础上,进行完全耦合瞬态热接触分析,并将瞬态温升与Blok温度结果对比;通过齿根应变试验,验证不同负载工况下齿根应变计算的有效性。结果表明:齿轮副的稳态温升呈现齿根高、齿顶与端面较低的分布规律,并随负载增大而上升;通过试验对比得到,有限元计算齿轮稳态温升与试验结果一致,且瞬态温升与Blok公式结果一致;POM-POM齿轮副仿真齿根应变位于试验测试应变误差带内,表明考虑温度-模量效应的热弹-黏塑性材料本构能够表征POM塑料齿轮的热学特性和力学特性。此外,POM-POM齿轮副传动过程中出现啮合线延长且偏离理论位置,且温度对啮合线影响较小。齿面修形可降低其啮合线长度,但不能改善其偏转程度;啮合角在啮入和啮出时会出现较大的变化,温度使其啮合角在双齿啮合区域上升约1℃。啮合刚度与负载相关,随着负载增加,啮合刚度下降且重合度上升。同等条件下,POM-POM齿轮副的传递误差幅值约是金属齿轮副的10倍,且温度使传递误差幅值上升约39%,齿面修形可降低24%左右的传递误差幅值。 展开更多
关键词 黏塑性 POM齿轮 啮合刚度 传递误差
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随机风载下风电齿轮箱的系统动态可靠性研究
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作者 顾慧耘 王宏伟 +3 位作者 周建星 费翔 温建民 房忠 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期238-250,共13页
风电齿轮箱在随机风载的作用下产生疲劳损伤,导致系统可靠性的降低。针对风电齿轮箱系统可靠性实时评估的问题,以2 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了齿轮箱传动系统动力学模型,统计动力学响应下各零件的疲劳应力,生成疲劳载荷谱。结合非... 风电齿轮箱在随机风载的作用下产生疲劳损伤,导致系统可靠性的降低。针对风电齿轮箱系统可靠性实时评估的问题,以2 MW风电齿轮箱为研究对象,建立了齿轮箱传动系统动力学模型,统计动力学响应下各零件的疲劳应力,生成疲劳载荷谱。结合非线性疲劳损伤累积理论和核密度估计法,建立了考虑强度退化的应力-强度干涉模型,计算各零件失效模式的动态可靠度。进一步利用Copula函数构建了系统可靠性模型,分析零件的共因失效对齿轮箱系统可靠性退化的影响。结果表明:运行过程中齿轮箱的行星轮系和中速轴轴承的可靠度下降较快,其余零件的可靠度也呈下降趋势,说明服役初期的疲劳失效主要集中在行星轮系和中速轴轴承,其他零件在服役后期也会失效。齿轮箱的系统可靠度经过20年寿命周期预计降至约0.588,结合零件的可靠度可实现风电齿轮箱的故障预警。 展开更多
关键词 风力发电机 可靠性 疲劳损伤 齿轮 轴承 失效相关
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采棉机液压机械耦合变速器动态特性分析
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作者 陈华军 王蒙 +1 位作者 倪向东 赵新 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期294-297,共4页
为研究采棉机在作业与运输过程中传动系统的动态特性,基于液压机械耦合传动原理搭建了HMCVT动态特性测试试验台,对试验台进行硬件、软件设计,运用LabVIEW建立了HMCVT测控系统,最后对采棉机液压机械变速器(HM⁃CVT)进行了连续性测试与效... 为研究采棉机在作业与运输过程中传动系统的动态特性,基于液压机械耦合传动原理搭建了HMCVT动态特性测试试验台,对试验台进行硬件、软件设计,运用LabVIEW建立了HMCVT测控系统,最后对采棉机液压机械变速器(HM⁃CVT)进行了连续性测试与效率测试。测试结果表明:采棉机传动系统输出转速过程连续,液压系统输出转速随着输入转速的升高出现峰值时间延长,整体调速过程更平缓;随着变量泵排量增加,液压系统的传动效率增加,同时不同发动机转速下,采棉机HMCVT系统在工作速度10km/h时的传动效率达80%以上,机械系统的高效率弥补了液压系统的低效率,采棉机在(15~25)km/h的运输速度时,液压机械耦合传动系统的传动效率最高。 展开更多
关键词 液压机械无级变速器 采棉机 连续性 传动效率 测试
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