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塑料齿轮传动高承载技术发展与应用
1
作者 刘怀举 卢泽华 朱才朝 《中国机械工程》 北大核心 2025年第1期2-17,共16页
围绕塑料齿轮承载能力及在动力传动领域应用的问题,介绍了塑料齿轮的失效形式与承载能力,给出了目前的材料与工艺水平下塑料齿轮承载的基础数据,从新材料应用、润滑等工况条件改善、材料结构工况协同设计等方面阐述了提高塑料齿轮承载... 围绕塑料齿轮承载能力及在动力传动领域应用的问题,介绍了塑料齿轮的失效形式与承载能力,给出了目前的材料与工艺水平下塑料齿轮承载的基础数据,从新材料应用、润滑等工况条件改善、材料结构工况协同设计等方面阐述了提高塑料齿轮承载能力的措施,介绍了高承载塑料齿轮在汽车发动机传动、轻型车辆主传动、小型航发附件机匣传动等动力传动场景的应用实践和潜力。 展开更多
关键词 塑料齿轮 承载能力 协同设计 失效形式
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大型风电机组传动链全耦合动力学响应研究
2
作者 李成武 朱才朝 +3 位作者 宋朝省 宋海蓝 冉澳 王闻渲 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期567-575,共9页
针对风电机组传动链动态特性分析中通常忽略发电机电磁转矩激励的问题,综合考虑叶片柔性、齿轮非线性刚度和轴承弹性支承等时变、非线性因素,结合双馈异步发电机矢量控制及叶片变桨控制,采用集中参数法和子结构法建立风电机组传动链机-... 针对风电机组传动链动态特性分析中通常忽略发电机电磁转矩激励的问题,综合考虑叶片柔性、齿轮非线性刚度和轴承弹性支承等时变、非线性因素,结合双馈异步发电机矢量控制及叶片变桨控制,采用集中参数法和子结构法建立风电机组传动链机-电-气-控全耦合动力学模型。通过时域求解,研究传动链系统的动态响应特性。结果表明,在电网电压跌落条件下,不同叶片面内弯曲阻尼刚度系数下的发电机转速均有大幅震荡,但随着叶片面内弯曲阻尼刚度比值的增大,发电机转速波动收敛较快,适当增大叶片柔性对发电机暂态稳定性有积极影响;此外,电磁转矩激励会引起传动链机械部件振动加剧,增大齿轮疲劳损伤。 展开更多
关键词 风电机组 传动链 全耦合 动态响应 电磁转矩 疲劳损伤
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不同动力源激励下P2构型混动汽车动力传动系统动态特性分析
3
作者 张静 朱文龙 +2 位作者 刘长钊 罗键 葛帅帅 《机械传动》 北大核心 2025年第3期101-111,共11页
【目的】动力源是传动系统重要的外部激励,需充分探究不同动力源对混动汽车动力传动系统动态特性的影响。【方法】首先,推导了四缸发动机和永磁同步电动机的动态驱动力矩,并将其表达成角位移的函数,建立了动力源动力输出模型;其次,基于... 【目的】动力源是传动系统重要的外部激励,需充分探究不同动力源对混动汽车动力传动系统动态特性的影响。【方法】首先,推导了四缸发动机和永磁同步电动机的动态驱动力矩,并将其表达成角位移的函数,建立了动力源动力输出模型;其次,基于有限元缩聚和集中参数动力学建模方法,建立了传动系统混合动力学模型,并对建模方法的准确性进行了试验验证;最后,基于耦合动力源和传动系统动力学模型,建立了混动汽车动力传动系统机电刚柔耦合动力学模型,使车辆分别以纯电动驱动模式、发动机驱动模式和联合驱动模式运行,分析了不同驱动模式下系统的动态响应特性,探究了发动机转矩波动、电动机转矩波动、发动机与电动机同时作用时的转矩波动对系统动态特性的影响。【结果】结果表明,电动机转矩波动与发动机转矩波动都会引起齿轮副啮合力矩振幅增大、轴承支反力振幅增大以及箱体轴承中心轨迹范围增大,并且电动机2倍基频和四缸发动机基频引起的振动是箱体轴承支反力振幅增大的主要原因。 展开更多
关键词 混动汽车 动力传动系统 动态响应特性
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空间机械臂关节双电机-行星齿轮传动系统的多目标优化 被引量：1
4
作者 胡明珠 刘怀举 +1 位作者 张秀华 朱才朝 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2009-2023,共15页
关节机电传动系统作为空间机械臂的核心装置,其小体积、大传动比与高可靠设计是世界航天领域的重要难题。然而多动力源、多级传动、多点啮合、机电耦合等特征下,系统的传动效率、安全性与轻量化通常难以兼顾,无法满足新一代空间机构重... 关节机电传动系统作为空间机械臂的核心装置,其小体积、大传动比与高可靠设计是世界航天领域的重要难题。然而多动力源、多级传动、多点啮合、机电耦合等特征下,系统的传动效率、安全性与轻量化通常难以兼顾,无法满足新一代空间机构重载、高精和低能耗的关键需求。针对某空间机械臂关节机电传动系统,提出了一种双电机驱动与“两级内啮合+准行星+3K-Ⅲ行星齿轮”的机电传动系统设计方案,开发了基于optiSLang与NSGA-Ⅲ算法的机电传动系统设计方法。该方案实现了永磁体长度、转子槽外径、齿轮模数、齿数、变位系数等66个机电参数的协同设计和优化,揭示了结构参数对于系统效率、质量、安全性的影响次序,实现机电传动系统传动效率、安全性与输出扭矩分别提升了5.63%~9.26%、19.35%~24.78%、9.79%~11.39%,同时减重6.23%,为新一代航天装备研发提供了支撑。 展开更多
关键词 空间机械臂 机电传动系统 双电机驱动 行星齿轮传动 多目标优化
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摆线针轮行星传动系统时变可靠性建模与分析
5
作者 李垚 张栓 +3 位作者 邓月 倪高翔 方子帆 杜雪松 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期19-25,共7页
针对精密减速器摆线针轮行星传动系统服役可靠性问题,考虑关键传动构件力学性能和弹性变形,将太阳轮、摆线针轮和针齿等传动构件进行柔性化处理,建立摆线针轮行星传动系统刚柔耦合动力学模型,分析关键传动构件的动态特性。结果表明:太... 针对精密减速器摆线针轮行星传动系统服役可靠性问题,考虑关键传动构件力学性能和弹性变形,将太阳轮、摆线针轮和针齿等传动构件进行柔性化处理,建立摆线针轮行星传动系统刚柔耦合动力学模型,分析关键传动构件的动态特性。结果表明:太阳轮输入转矩相对误差为0.96%,行星架输出角速度相对误差为0.06%,验证了传动系统刚柔耦合动力学模型的正确性。采用模糊函数和区间不确定性方法,表征关键传动构件的强度退化过程,基于应力-强度干涉理论和威布尔分布,建立减速器齿轮系统和轴承系统时变可靠性模型,探究强度退化和参数不确定性对摆线针轮行星传动系统关键传动构件的时变可靠性和灵敏度的影响规律,并提出摆线针轮行星传动系统失效风险图。结果表明:在关键构件服役5000 h后,摆线轮的可靠度(0.91)在服役过程中最低,是传动系统最薄弱的环节;系统服役时间越长,强度退化导致系统失效的风险越大。 展开更多
关键词 摆线针轮行星传动系统 刚柔耦合动力学模型 强度退化 参数不确定性 可靠性分析
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点蚀故障下行星齿轮传动振动特性
6
作者 彭宇林 魏静 +2 位作者 张爱强 段田堂 颜强 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第1期10-20,共11页
文章基于赫兹接触理论的碰撞函数设置齿轮接触,建立健康、轻度、中度、重度不同齿轮点蚀多柔体动力学模型并进行仿真,分析了不同点蚀情况下行星齿轮时频域振动响应。搭建行星齿轮箱振动试验平台,获取了行星齿轮振动响应信号并验证行星... 文章基于赫兹接触理论的碰撞函数设置齿轮接触,建立健康、轻度、中度、重度不同齿轮点蚀多柔体动力学模型并进行仿真,分析了不同点蚀情况下行星齿轮时频域振动响应。搭建行星齿轮箱振动试验平台,获取了行星齿轮振动响应信号并验证行星齿轮点蚀多柔体动力学模型的正确性和合理性,研究了行星齿轮传动齿面点蚀形貌演化过程。研究结果表明:Y方向振动速度有效值和峰峰值随着点蚀复杂程度增加而增加;有点蚀模型振动速度和加速度出现明显边频信号,试验结果基本与仿真相符;发现了微点蚀和巨点蚀在扩展过程中宽度、深度的变化情况。 展开更多
关键词 行星齿轮传动 点蚀 振动特性 时频响应
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内外部激励对风机齿轮传动系统均载特性的影响
7
作者 李垚 余小辉 +3 位作者 邓月 倪高翔 朱才朝 谭建军 《机械传动》 北大核心 2025年第2期39-47,共9页
【目的】综合考虑漂浮式风机传动链紧凑型结构特征与内外部激励,以6.2 MW漂浮式风机传动链为研究对象,建立紧凑型传动链刚柔耦合非线性多体动力学模型。【方法】研究基础运动对漂浮式风机行星齿轮传动系统均载特性的影响,揭示部件装配... 【目的】综合考虑漂浮式风机传动链紧凑型结构特征与内外部激励,以6.2 MW漂浮式风机传动链为研究对象,建立紧凑型传动链刚柔耦合非线性多体动力学模型。【方法】研究基础运动对漂浮式风机行星齿轮传动系统均载特性的影响,揭示部件装配误差、主轴长度与轴承位置对漂浮式风机行星齿轮传动系统均载特性的影响规律,为漂浮式风机传动链承载能力提升提供支撑。【结果】结果表明,基础运动与环境载荷的非线性耦合对行星传动系统的均载性能产生负面影响,且该影响随风速的增加而加剧。研究发现,随着各部件误差的增大,行星传动系统的均载系数单调递增。具体而言,不同部件装配误差对均载特性的影响程度从大到小依次为行星轮、太阳轮、行星架和内齿圈。此外,随着主轴长度及支撑点与轮毂间距离的增加,行星传动系统的承载能力随之提升。 展开更多
关键词 漂浮式风机 行星齿轮传动 装配误差 均载特性
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基于载荷谱的汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估
8
作者 熊广林 李垚 +3 位作者 邓月 黄东 吴行 朱才朝 《机械强度》 北大核心 2025年第2期61-67,共7页
针对复杂工况下汽车后桥准双曲面齿轮接触疲劳失效问题,采用雨流计数法和Goodman平均应力方程,建立轮齿接触静力学模型,提取接触齿面载荷-时间历程,编制准双曲面齿轮载荷谱;研究基于载荷谱的准双曲面齿轮高周疲劳寿命预测方法,采用有限... 针对复杂工况下汽车后桥准双曲面齿轮接触疲劳失效问题,采用雨流计数法和Goodman平均应力方程,建立轮齿接触静力学模型,提取接触齿面载荷-时间历程,编制准双曲面齿轮载荷谱;研究基于载荷谱的准双曲面齿轮高周疲劳寿命预测方法,采用有限元方法模拟轮齿在载荷作用下的啮合/接触过程,揭示疲劳损伤准则对齿轮疲劳寿命预测的影响机制。所提方法对指导汽车后桥准双曲面齿轮高周疲劳寿命评估与预测具有重要意义。 展开更多
关键词 准双曲面齿轮 接触疲劳 载荷谱 疲劳寿命
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高性能渗碳齿轮表面完整性特征的试验研究
9
作者 王庆志 陈易明 +2 位作者 吴吉展 张秀华 刘怀举 《表面技术》 北大核心 2025年第5期233-244,共12页
目的针对材料牌号、加工工艺、几何结构与渗碳齿轮表面完整性关联规律不明的问题,探究不同材料、工艺、结构对表面完整性的影响。方法对18CrNiMo7-6、9310、20Cr2Ni4A、20CrMnTi几种常用渗碳齿轮的渗碳磨削、喷丸强化、二次喷丸、滚磨... 目的针对材料牌号、加工工艺、几何结构与渗碳齿轮表面完整性关联规律不明的问题,探究不同材料、工艺、结构对表面完整性的影响。方法对18CrNiMo7-6、9310、20Cr2Ni4A、20CrMnTi几种常用渗碳齿轮的渗碳磨削、喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整、喷丸光整等工艺状态进行表面粗糙度、残余应力、硬度梯度等表面完整性表征,讨论材料、工艺、结构对表面完整性特征的影响规律。结果在渗碳磨削、喷丸强化工艺状态下,几种常用渗碳钢的表面残余压应力、表面硬度等参数基本一致。经喷丸强化、二次喷丸、滚磨光整处理后,最大残余压应力幅值范围为1100~1400 MPa,表面硬度为660HV~720HV。通过滚磨光整改善表面微观形貌的效果最显著,能够使表面粗糙度S_(a)降至0.25μm以下。通过二次喷丸提升次表面最大残余压应力的效果明显,能够使齿轮次表面最大残余压应力提升至1200MPa。滚子和齿轮2种几何结构的试件在渗碳磨削、喷丸强化、喷丸光整等工艺状态下,其表面完整性参数基本一致。结论揭示了不同材料牌号、加工工艺、几何结构对渗碳齿轮表面完整性的影响规律,可为齿轮加工工艺优化和高表面完整性创成提供理论支撑和数据参考。 展开更多
关键词 渗碳齿轮 表面完整性 残余应力 表面粗糙度 硬度梯度
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基于拓扑感知和双视图分类器的旋转机械故障诊断方法
10
作者 陈子旭 余文念 +1 位作者 杜伟涛 林正宇 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期151-162,共12页
针对旋转机械不同工况下数据分布不同,以及故障数据稀缺使得样本类别不均衡,导致故障诊断模型性能退化这一问题,提出一种基于拓扑感知和双视图分类器的故障诊断方法。该方法以一个图卷积网络为诊断框架,提出的非参数化拓扑感知模块能自... 针对旋转机械不同工况下数据分布不同,以及故障数据稀缺使得样本类别不均衡,导致故障诊断模型性能退化这一问题,提出一种基于拓扑感知和双视图分类器的故障诊断方法。该方法以一个图卷积网络为诊断框架,提出的非参数化拓扑感知模块能自适应更新图数据拓扑结构,约束不同域数据获取近似的消息传递路径,通过图卷积网络有效提取域一致故障特征;利用二分类器和多分类器构建双视图分类器,并计算二元输出和多元输出的相似度对训练数据进行重加权,避免了类别不均衡下模型的有偏训练以及对少数类样本识别能力不强的现象。利用公开的西安交通大学齿轮故障数据集、MAFAULDA旋转机械故障数据集及自制的滑动轴承故障模拟数据进行试验。结果表明,提出的方法能有效提升类别不均衡下变工况故障诊断的性能。 展开更多
关键词 拓扑感知 双视图分类器 类别不均衡 变工况 故障诊断
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基于仿真实验的固液混合搅拌器桨叶结构多目标优化
11
作者 易力力 李佳 +2 位作者 李子昂 杨波 何彦 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第11期109-113,共5页
熔混阶段的固液混合过程作为熔铸装药工艺的重要环节,决定了固液两相多组分物料混合的均匀性,进而影响着最终的装药质量。而螺带-冲孔四斜叶搅拌桨作为该阶段的核心部件,其合理的结构参数对于提升固液混合性能具有显著影响。该文采用数... 熔混阶段的固液混合过程作为熔铸装药工艺的重要环节,决定了固液两相多组分物料混合的均匀性,进而影响着最终的装药质量。而螺带-冲孔四斜叶搅拌桨作为该阶段的核心部件,其合理的结构参数对于提升固液混合性能具有显著影响。该文采用数值模拟、最优拉丁超立方采样法、响应面法和多目标优化算法相结合的方式对该桨叶的关键结构参数进行优化以进一步提高该桨叶的混合效率,实现熔混过程物料的高效混合。具体来说,首先,选择固液混合搅拌器的桨叶离底高度、桨叶层间距、桨叶倾角以及螺带宽度4个关键参数作为优化变量,以提高悬浮均匀度和降低功率消耗为优化目标;然后,采用最优拉丁超立方采样方法进行试验设计,并基于CFD仿真模拟获得50组样本数据;接着,根据样本数据构建桨叶结构参数与混合均匀度和功率消耗的二阶响应面代理模型,并结合优化变量约束范围建立桨叶结构参数多目标优化数学模型;最后,为了克服传统天鹰优化算法在求解后期由于种群多样性减少易陷入局部最优的问题,引入精英混沌反向学习策略和柯西-高斯变异策略,提出一种改进的多目标天鹰优化(improved multi-objective aquila optimization,IMOAO)算法,并采用IMOAO算法对桨叶结构参数多目标优化问题进行求解,以获取最优搅拌桨结构参数组合。结果表明:相比于初始设计,优化后的桨叶在功率消耗基本不变的情况下,混合均匀度提升了11.96%,同时,结合桨叶优化前后槽内的固相浓度分布情况可以看出,优化后搅拌槽内的固相浓度分布均匀性明显优于初始设计,基本实现了均匀混合,进一步证明了桨叶结构参数多目标优化方法的有效性。 展开更多
关键词 固液混合 数值模拟 天鹰优化算法 多目标优化
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矿用卡车AMT齿轮传动系统可靠性分析
12
作者 秦大同 高迪 +2 位作者 刘长钊 吕昌 孙丹丹 《重庆大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期15-26,共12页
为较准确预测矿用卡车(automated manual transmission,AMT)变速器齿轮传动系统的动态可靠性,考虑关键构件的柔性及内外部载荷激励的影响,构建了AMT齿轮传动系统刚柔耦合动力学模型,针对服役频次高或载荷恶劣的变速器六挡和七挡传动系... 为较准确预测矿用卡车(automated manual transmission,AMT)变速器齿轮传动系统的动态可靠性,考虑关键构件的柔性及内外部载荷激励的影响,构建了AMT齿轮传动系统刚柔耦合动力学模型,针对服役频次高或载荷恶劣的变速器六挡和七挡传动系统进行了动载荷分析。在此基础上,考虑传动系统载荷动态变化、零件强度退化和各零件之间失效的相关性,对该AMT变速器六挡和七挡传动系统的动态可靠性进行研究,找到了该AMT变速器传动系统的薄弱零部件环节,获得了传动系统及其零部件的可靠度随服役时间的变化规律,为矿用卡车AMT变速器齿轮传动系统的可靠性设计及性能提升奠定了基础。 展开更多
关键词 矿用卡车 AMT齿轮传动系统 刚柔耦合动力学模型 失效相关性 动态可靠性
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基于媒介齿轮的修正型渐开线包络环面蜗杆传动啮合性能分析
13
作者 陈燕 叶强 +2 位作者 赵亮亮 严磊 陈永洪 《机械传动》 北大核心 2024年第7期49-54,共6页
环面蜗杆传动因其多齿啮合特性而具有承载能力强等优势,但其约束数相应增加,对制造误差及装配误差更为敏感。为降低重载环面蜗杆传动的误差敏感性,提出了一种修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动。构建渐开线齿轮与媒介齿轮及环面蜗杆三... 环面蜗杆传动因其多齿啮合特性而具有承载能力强等优势,但其约束数相应增加,对制造误差及装配误差更为敏感。为降低重载环面蜗杆传动的误差敏感性,提出了一种修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动。构建渐开线齿轮与媒介齿轮及环面蜗杆三者之间的啮合几何学模型,建立了传动副空间点接触局部共轭接触分析方法;通过数值分析及有限元仿真分析,揭示了修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动啮合特性的变化规律。结果表明,该新型环面蜗杆传动具有较低的误差敏感性,同时保持了高载荷下的承载能力。针对某人机交互7000 m自动化钻机重载机器人回转关节,研制了修正型渐开线包络环面蜗杆传动减速器样机,并进行了相关性能试验,验证了理论分析的准确性。 展开更多
关键词 环面蜗杆传动 啮合几何学 媒介齿轮 误差敏感性
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集成电路制造装备运动系统LPV动力学建模与控制综述 被引量：1
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作者 黄涛 于春运 +1 位作者 陈宏枢 鲁森 《动力学与控制学报》 2024年第12期5-17,共13页
运动系统是实现集成电路制造装备高速、高精度、强稳定性运动的核心子系统.随着集成电路制造领域对性能与生产效率要求的不断提升,集成电路制造装备运动系统应具备极高的精度、迅速的响应能力,以及优异的稳定性和鲁棒性.而集成电路制造... 运动系统是实现集成电路制造装备高速、高精度、强稳定性运动的核心子系统.随着集成电路制造领域对性能与生产效率要求的不断提升,集成电路制造装备运动系统应具备极高的精度、迅速的响应能力,以及优异的稳定性和鲁棒性.而集成电路制造装备运动系统存在的多自由度和刚柔耦合特性、非线性和时变动力学特性、测量噪声和参数不确定性等问题,对集成电路制造装备运动系统动力学建模与控制带来严峻挑战,线性变参数(Linear Parameter-Varying,LPV)理论为上述问题的解决提供了新方案.本文首先简要概述集成电路制造装备运动系统及其建模与控制问题,其次从建模、辨识、控制三个方面综述集成电路制造装备运动系统LPV建模与控制方法及其应用,最后对集成电路制造装备动力学建模与控制研究进行总结与展望. 展开更多
关键词 集成电路制造装备 高精度运动系统 线性变参数 动力学建模 运动控制
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某空间机构内啮合复合行星齿轮传动系统设计与优化研究 被引量：1
15
作者 张秀华 刘怀举 +1 位作者 胡明珠 朱才朝 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1376-1385,共10页
齿轮传动系统是空间站等空间机构开展设备安装与维修、舱段转位与对接等任务的核心机械装置。空间机构齿轮传动系统需满足大扭矩、高效率、长寿命、轻量化等需求,对系统设计和优化方法提出了更高要求。针对某空间机构传动系统的设计需求... 齿轮传动系统是空间站等空间机构开展设备安装与维修、舱段转位与对接等任务的核心机械装置。空间机构齿轮传动系统需满足大扭矩、高效率、长寿命、轻量化等需求,对系统设计和优化方法提出了更高要求。针对某空间机构传动系统的设计需求,提出了“两级内啮合齿轮+三级2K-H行星齿轮”的复合行星齿轮传动系统构型方案,完成了传动系统各级齿轮的结构设计,并提出了基于多准则决策的空间机构齿轮传动系统多目标优化模型,实现多达49个结构参数的快速求解。相比优化前的传动设计方案,优化后的齿轮传动系统减重5.02%,安全系数提升8.01%,为新一代空间机械臂关节等空间机构装备研发提供了支撑。 展开更多
关键词 空间机构 齿轮传动 复合行星传动 多准则决策 性能优化
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航空高速齿轮服役温度预测模型研究 被引量：1
16
作者 陈玉灵 朱加赞 +3 位作者 陈泰民 朱才朝 魏沛堂 徐永强 《机械传动》 北大核心 2024年第2期1-9,共9页
随着高速重载下航空传动服役温度的不断提高,齿轮胶合失效成为制约飞行器性能的关键因素。为高效预测航空齿轮服役温度,针对某航空发动机齿轮提出了一种基于顺序耦合的齿轮温度仿真分析方法,考虑固-液-气多相对流换热及不同齿面散热系... 随着高速重载下航空传动服役温度的不断提高,齿轮胶合失效成为制约飞行器性能的关键因素。为高效预测航空齿轮服役温度,针对某航空发动机齿轮提出了一种基于顺序耦合的齿轮温度仿真分析方法,考虑固-液-气多相对流换热及不同齿面散热系数等因素,模拟了航空齿轮在不同工况下的本体温度和齿面闪温。经验证说明,该数值方法与ISO/TS 6336-20闪温法标准计算结果吻合良好,不同工况下接触温度最大偏差控制在10%以内;当传动系统输入转速为22400 r/min、转矩为119.4 N·m时,分流大齿轮的接触温度达到242.6℃,齿轮胶合安全系数为1.22,存在胶合失效风险。所提出的仿真分析方法能有效预测航空等领域高速齿轮服役温度,为评估航空齿轮胶合失效风险提供了高效可靠的方法。 展开更多
关键词 航空齿轮 齿轮胶合 温度仿真 本体温度 接触温度
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蜗杆斜齿轮传动副时变啮合刚度计算及非线性动力学特性分析 被引量：1
17
作者 刘斐 冯婕 陈永洪 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第5期21-28,共8页
蜗杆斜齿轮传动副作为一种交错轴点接触传动形式,掌握其时变啮合刚度及啮合侧隙与误差等引起的非线性动力学行为是减振降噪的核心。文中基于势能法修正并求解蜗杆斜齿轮传动副理论时变啮合刚度,建立考虑齿侧间隙-综合误差及时变啮合刚... 蜗杆斜齿轮传动副作为一种交错轴点接触传动形式,掌握其时变啮合刚度及啮合侧隙与误差等引起的非线性动力学行为是减振降噪的核心。文中基于势能法修正并求解蜗杆斜齿轮传动副理论时变啮合刚度,建立考虑齿侧间隙-综合误差及时变啮合刚度的动力学模型,采用4~5阶Runge⁃Kutta法对系统动力学方程进行数值求解,得到蜗杆斜齿轮传动副动力学特性曲线。结合时域图、Poincaré图及FFT频谱图,分析齿侧间隙、阻尼比及载荷等因素对传动副振动和冲击状态的影响,结果表明:较小的误差幅值及较大的阻尼比可使系统处于稳定的周期运动状态。研究结果对优化蜗杆斜齿轮传动系统的振动噪声有指导意义。 展开更多
关键词 渐开线蜗杆 斜齿轮 时变啮合刚度 非线性动力学
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水下液压机械臂主被动柔顺控制系统设计与验证
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作者 潘志文 郭昌鸿 +3 位作者 贾睿亨 程敏 张军辉 徐兵 《液压与气动》 北大核心 2024年第10期65-74,共10页
水下液压机械臂是用于水下特种作业的重要装备。目前控制液压机械臂进行水下作业时主要基于视觉反馈来确定作业位置,由于摄像头畸变、水流干扰等存在多种作业误差,容易在抓取、定位等作业时产生卡滞、楔紧等问题,严重影响作业效率和安... 水下液压机械臂是用于水下特种作业的重要装备。目前控制液压机械臂进行水下作业时主要基于视觉反馈来确定作业位置,由于摄像头畸变、水流干扰等存在多种作业误差,容易在抓取、定位等作业时产生卡滞、楔紧等问题,严重影响作业效率和安全性。对此,提出了一种面向水下液压机械臂的主被动柔顺控制方法。通过末端夹具设计,补偿定位误差和偏转误差,实现被动柔顺;基于虚拟解耦控制方法建立精确位置控制器,结合接触力观测器和变阻抗控制,实现主动柔顺。实验验证了主被动柔顺控制的有效性,为水下液压机械臂的安全柔顺控制作业提供了参考。 展开更多
关键词 水下机械臂 柔顺控制 液压系统
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同向平双齿轮传动系统设计分析软件开发
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作者 刘桂源 张磊 +4 位作者 魏沛堂 刘根伸 胡明珠 何志强 刘怀举 《机械传动》 北大核心 2024年第1期52-60,共9页
同向平双齿轮传动系统设计过程复杂、参数众多,型号更迭导致结构参数匹配困难、工作量大,亟待开发专用设计分析软件以提高设计效果和效率。建立了同向平双齿轮传动系统优化模型,基于C++语言与Qt应用程序框架开发了同向平双齿轮传动系统... 同向平双齿轮传动系统设计过程复杂、参数众多,型号更迭导致结构参数匹配困难、工作量大,亟待开发专用设计分析软件以提高设计效果和效率。建立了同向平双齿轮传动系统优化模型,基于C++语言与Qt应用程序框架开发了同向平双齿轮传动系统专用设计分析软件;结合工程案例对软件的可运行性、优化效果、信效度进行了对比分析,验证了软件的有效性和可靠性。结果表明,所开发的软件实现了某同向平双齿轮传动系统比现有水平减重7.98%,优化结果稳定收敛且收敛精度达99.02%,齿轮安全系数偏差率控制在8%以内,实现了良好的高功率密度设计,有望推动行业设计方法转型升级。 展开更多
关键词 同向平双齿轮传动系统 设计分析 结构参数优化 软件开发
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航空发动机附件机匣齿轮传动设计分析软件开发与应用
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作者 刘桂源 王曾 +2 位作者 杨子艺 胡明珠 刘怀举 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1938-1947,共10页
附件机匣齿轮传动系统作为航空发动机附件动力传递与驱动的关键基础部件,其传动构型与结构设计繁琐,且涉及元件和系统的设计参数众多,传统基于经验公式与零散程序的设计模式难以满足先进航空装备对高承载、长寿命、轻量化传动系统高效... 附件机匣齿轮传动系统作为航空发动机附件动力传递与驱动的关键基础部件,其传动构型与结构设计繁琐,且涉及元件和系统的设计参数众多,传统基于经验公式与零散程序的设计模式难以满足先进航空装备对高承载、长寿命、轻量化传动系统高效设计要求。为此建立了“构型设计—元件设计—系统分析—系统优化”的航空发动机齿轮传动设计方法,基于C++/Python程序语言开发了航空发动机附件机匣齿轮传动设计分析软件。同时依据设计需求,应用所开发软件生成了四种传动构型方案,优选同轴多输出非对称分流构型,以轻量化、高承载为优化目标,基于NSGA-Ⅱ算法开发传动系统多目标优化模型,实现齿轮组减重15.81%,薄弱环节齿轮传动安全性提高2.98%,为新一代航空高端装备齿轮传动设计提供了理论方法和软件工具。 展开更多
关键词 航空发动机 齿轮传动 构型设计 多目标优化 软件开发
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