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齿轮拍击系统的动力响应 被引量:12
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作者 张锁怀 沈允文 +1 位作者 董海军 刘梦军 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期62-66,共5页
在考虑不平衡质量、主动轴转速波动及齿侧间隙的情况下 ,建立了单级齿轮传动系统的拍击振动模型。通过数值仿真 ,得到了系统的时间响应。根据时间响应及其相图可知 ,在拍击过程中 ,齿面碰撞、齿背碰撞及齿轮正常啮合现象交替出现 ;在某... 在考虑不平衡质量、主动轴转速波动及齿侧间隙的情况下 ,建立了单级齿轮传动系统的拍击振动模型。通过数值仿真 ,得到了系统的时间响应。根据时间响应及其相图可知 ,在拍击过程中 ,齿面碰撞、齿背碰撞及齿轮正常啮合现象交替出现 ;在某一转速下 ,拍击周期等于激励周期 ,在一个激励周期中 ,拍击过程只出现一次 ;在另一转速下 ,出现二周期的拍击特性 ,在一个激励周期中 ,出现更多的拍击过程。在不同转速下 ,拍击振动的幅值有很大差异。当拍击次数增加、或出现齿背碰撞时 。 展开更多
关键词 动力响应 转速波动 时间响应 齿轮系统 拍击振动
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地铁车辆转向架构架有限元强度计算与分析 被引量:23
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作者 张锁怀 李永春 孙军帅 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第1期45-47,共3页
介绍了某改进型转向架构架的结构特征,建立了其有限元模型,根据标准UIC515-4/UIC615-4,计算了构架强度分析的主要载荷,并考虑了辅助载荷对疲劳强度的影响,确定了强度分析的工况,对静强度进行了计算与评定,用Goodman疲劳强度极限图对疲... 介绍了某改进型转向架构架的结构特征,建立了其有限元模型,根据标准UIC515-4/UIC615-4,计算了构架强度分析的主要载荷,并考虑了辅助载荷对疲劳强度的影响,确定了强度分析的工况,对静强度进行了计算与评定,用Goodman疲劳强度极限图对疲劳强度进行了评定,结果表明,该构架能够满足静强度及疲劳强度的要求。 展开更多
关键词 转向架构架 有限元 强度计算 载荷工况
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少齿差内齿行星齿轮传动的研究现状 被引量:11
3
作者 张锁怀 张江峰 李磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第12期1560-1565,共6页
评述了少齿差内齿行星齿轮传动的研究现状、存在的问题和将来的研究方向。作为一种新型的齿轮传动机构,内齿行星齿轮减速器具有其自身的许多优点,但对其动力学性能的研究还不成熟。因此,需要在以下几个方面开展研究工作:符合实际的动力... 评述了少齿差内齿行星齿轮传动的研究现状、存在的问题和将来的研究方向。作为一种新型的齿轮传动机构,内齿行星齿轮减速器具有其自身的许多优点,但对其动力学性能的研究还不成熟。因此,需要在以下几个方面开展研究工作:符合实际的动力学特性研究、不平衡质量引起的动载问题、加工误差对其性能的影响等。 展开更多
关键词 内齿行星齿轮传动 动力学特性 内齿行星齿轮
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基于Adams的MW级风力发电机组动力学建模 被引量:6
4
作者 张锁怀 张文礼 张青雷 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第4期51-57,共7页
为了实现MW级风电发电机组仿真,根据其结构特征和各个运动机构的传动链关系,实现了将Solid-works中的三维几何模型转换为Adams中的动力学模型。在该模型中,根据偏航系统、齿轮箱和变桨系统的运动传递关系,施加了运动约束条件,在桨叶或... 为了实现MW级风电发电机组仿真,根据其结构特征和各个运动机构的传动链关系,实现了将Solid-works中的三维几何模型转换为Adams中的动力学模型。在该模型中,根据偏航系统、齿轮箱和变桨系统的运动传递关系,施加了运动约束条件,在桨叶或轮毂上施加了风力产生的作用力矩,在转子制动器和偏航制动器上施加了制动力矩,在发电机上施加了负载。通过定义输入和输出参数,建立了Adams动力学模型与其他控制软件的接口,实现了风力发电机组由启动到稳定运行的全过程仿真,表明建立的仿真模型和方法是正确的、可行的。 展开更多
关键词 MW级风力发电机 动力学模型 控制参数 控制接口 仿真
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齿轮耦合的转子-轴承系统的非线性模型 被引量:5
5
作者 张锁怀 石守红 丘大谋 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期191-193,共3页
在考虑滑动轴承非线性油膜力、齿轮时变啮合刚度、齿面间的摩擦力以及齿侧间隙的情况下 ,推导出了齿轮耦合的转子 -轴承系统的非线性动力学模型 ,该模型是一个包含强非线性项的非自治系统 ,蕴含着丰富的动力学内容。
关键词 非线性模型 油膜力 时变啮合刚度 摩擦力 齿侧间隙 齿轮耦合 转子-轴承系统
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齿轮时变系统的强迫振动 被引量:5
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作者 张锁怀 孙玉杰 沈允文 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期723-728,共6页
建立了考虑齿轮时变啮合刚度时的二级齿轮系统的动力学模型,用A算符方法推导出了系统的近似解析解,研究了系统对时变啮合刚度、扭矩波动及齿轮误差激励的响应。计算结果表明,A算符方法克服了谐波平衡法的缺陷,可靠性更高;系统响应的频... 建立了考虑齿轮时变啮合刚度时的二级齿轮系统的动力学模型,用A算符方法推导出了系统的近似解析解,研究了系统对时变啮合刚度、扭矩波动及齿轮误差激励的响应。计算结果表明,A算符方法克服了谐波平衡法的缺陷,可靠性更高;系统响应的频率成分不仅与啮合频率和激励频率有关,还与其组合形式有关;即使激励频率远大于派生系统的固有频率,在实际的物理系统中,由于时变啮合刚度的影响,也可能出现主共振、谐共振和组合共振。 展开更多
关键词 A算符方法 参数振动 时变啮合刚度 齿轮啮合误差 扭矩波动
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内齿行星齿轮传动效率分析 被引量:7
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作者 张锁怀 吴春英 王乃信 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1994年第4期69-72,共4页
本文研究了内齿行星齿轮传动的啮合效率和转臂轴承的效率,得出的结论是:该传动的效率很高;效率随传动比的增大而减小;传动比大于一定值时,逆向传动将自锁。通过受力分析可知,内齿轮的数目不能少于三个,每块内齿轮上的啮合力是周... 本文研究了内齿行星齿轮传动的啮合效率和转臂轴承的效率,得出的结论是:该传动的效率很高;效率随传动比的增大而减小;传动比大于一定值时,逆向传动将自锁。通过受力分析可知,内齿轮的数目不能少于三个,每块内齿轮上的啮合力是周期性变化的。 展开更多
关键词 传动比 效率 啮合力 行星齿轮传动
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基于ANSYS的曲轴-滑动轴承系统动力学模型的研究 被引量:4
8
作者 张锁怀 李磊 张江峰 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第20期5706-5709,5713,共5页
在考虑滑动轴承油膜刚度和阻尼的基础上,利用ANSYS建立了大功率低速船用柴油机曲轴转子—轴承系统的动力学模型。研究了转速变化时系统固有频率的影响规律,计算了系统的前6阶振型,用ANSYS谐响应分析法,研究了系统的不平衡响应。研究发... 在考虑滑动轴承油膜刚度和阻尼的基础上,利用ANSYS建立了大功率低速船用柴油机曲轴转子—轴承系统的动力学模型。研究了转速变化时系统固有频率的影响规律,计算了系统的前6阶振型,用ANSYS谐响应分析法,研究了系统的不平衡响应。研究发现不平衡质量可以激起轴向振动;系统的振动多以耦合振动方式出现;此类曲轴固有频率很低,只能在低速条件下工作和加工。通过对曲轴转子振动规律的研究,为曲轴精加工时切削用量的选择提供理论依据。 展开更多
关键词 曲轴 滑动轴承 固有频率 不平衡响应
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三轴式内齿行星齿轮减速器动力学特性的研究 被引量:3
9
作者 张锁怀 张江峰 李磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期2532-2534,2538,共4页
在考虑齿轮啮合刚度、啮合阻尼以及轴承刚度的情况下,使用集总参数法,建立了三轴式内齿行星齿轮减速器的弹性动力学模型,求解出不同内齿板结构下系统的固有频率及动力学响应。研究发现,在相同内齿板厚度、不同安装方式下,系统的固有频... 在考虑齿轮啮合刚度、啮合阻尼以及轴承刚度的情况下,使用集总参数法,建立了三轴式内齿行星齿轮减速器的弹性动力学模型,求解出不同内齿板结构下系统的固有频率及动力学响应。研究发现,在相同内齿板厚度、不同安装方式下,系统的固有频率非常接近;不平衡质量引起的惯性力不但会引起弯曲振动,还会引起扭转振动;具有三相内齿板的减速器动力学性能最好。 展开更多
关键词 内齿行星齿轮减速器 集总参数法 三轴式 固有频率 动力学响应
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传动比和功率对齿轮耦合的二平行转子──轴承系统的稳定性的影响 被引量:3
10
作者 张锁怀 谢振宇 丘大谋 《机械设计》 CSCD 北大核心 1999年第12期21-23,共3页
传动比和功率是平行转子—轴承系统中主要的性能参数之一,也是影响系统运动稳定性的主要因素。通过数值分析,找到了它们对系统稳定性的影响规律,发现了该系统失稳时不同于一般转子—轴承系统的一些现象。
关键词 平行转子 传动比 功率 稳定性 轴承 齿轮耦合
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基于Pro/E2001直齿圆柱内外齿轮的参数化设计 被引量:5
11
作者 张锁怀 张江峰 叶恒青 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第4期3-4,共2页
主要是研究在pro/E2001环境下实现直齿内、外齿轮的参数化设计,推导出了内、外齿轮在pro/E2001下的渐开线方程,得到了内、外齿轮的模型,从而只要改变相关参数就可得到不同参数的齿轮,进而达到缩短齿轮设计周期,减少重复工作的目的。
关键词 直齿齿轮 pro/E2001 参数化设计
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齿轮-转子-轴承系统的动力特性试验研究 被引量:3
12
作者 张锁怀 沈允文 丘大谋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期983-985,共3页
在具有不对中和质量不平衡的齿轮 -转子 -轴承系统试验台上 ,通过改变系统的转速、速比和齿轮的位置 ,进行了动力学试验研究。试验结果证明了理论研究所得出的结论 ,即一个转子上的不平衡质量能够导致系统中每一个转子产生同频振动 ;当... 在具有不对中和质量不平衡的齿轮 -转子 -轴承系统试验台上 ,通过改变系统的转速、速比和齿轮的位置 ,进行了动力学试验研究。试验结果证明了理论研究所得出的结论 ,即一个转子上的不平衡质量能够导致系统中每一个转子产生同频振动 ;当某一子系统存在不对中故障时 ,不仅在单转子 -轴承系统的响应中 ,而且 ,在整个系统响应中 。 展开更多
关键词 齿轮-转子-轴承系统 动力特性 试验研究 频谱
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MW级风力发电机组的三维建模 被引量:3
13
作者 张锁怀 陈杨 张青雷 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期108-110,共3页
为了实现MW级风力发电机组的机电联合仿真,根据风电机组的结构特征和传动关系,在对机架、发电机、齿轮箱、轮毂、变桨调节架和塔架等进行简化后,建立了MW级风力发电机组的三维几何模型。在该模型中,风力发电机的传动链、装配关系、几何... 为了实现MW级风力发电机组的机电联合仿真,根据风电机组的结构特征和传动关系,在对机架、发电机、齿轮箱、轮毂、变桨调节架和塔架等进行简化后,建立了MW级风力发电机组的三维几何模型。在该模型中,风力发电机的传动链、装配关系、几何特征和质量特性保持不变。与原始机组相比,该模型明显简化,因此,可以方便地用于风力发电机的工作过程仿真。 展开更多
关键词 MW级风力发电机 三维建模 SOLIDWORKS 仿真
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MW级风力发电机组联合仿真运动分析 被引量:2
14
作者 张锁怀 王开专 张青雷 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期79-85,共7页
根据在Adams系统中建立的MW级风力发电机组的机械模型和Adams与Matlab之间的接口,在Matlab环境中建立了偏航运动、转子运转和变桨运动的控制方法。根据给定机组的参数,研究了机组偏航运动、转子运转和变桨运动在启动阶段的特性。研究发... 根据在Adams系统中建立的MW级风力发电机组的机械模型和Adams与Matlab之间的接口,在Matlab环境中建立了偏航运动、转子运转和变桨运动的控制方法。根据给定机组的参数,研究了机组偏航运动、转子运转和变桨运动在启动阶段的特性。研究发现:在启动过程中,由于变桨运动、偏航运动和发电机转子旋转同时存在,将产生陀螺效应和惯性力,并施加在运动副上;即使对发电机施加冲击和干扰,控制模型都能够保证风力发电机组稳定运行;由于牵连运动、相对运动和惯性力的影响,转子角速度、偏航运动和变桨运动均不可能做到匀加速或匀减速运动。 展开更多
关键词 MW级风力发电机 联合仿真 运动特性 控制模型
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结构参数对三轴式内齿行星齿轮减速器动力学响应的影响 被引量:2
15
作者 张锁怀 张江峰 李磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第7期976-980,共5页
在建立弹性动力学模型的基础上,分析了轴承刚度,几何尺寸,啮合角,齿轮平均啮合刚度,内齿板质量等结构参数对具有三相内齿结构的三轴式内齿行星齿轮减速器的动力学特性的影响。研究发现:通过减小输出轴轴承的刚度、降低内齿板的质量可改... 在建立弹性动力学模型的基础上,分析了轴承刚度,几何尺寸,啮合角,齿轮平均啮合刚度,内齿板质量等结构参数对具有三相内齿结构的三轴式内齿行星齿轮减速器的动力学特性的影响。研究发现:通过减小输出轴轴承的刚度、降低内齿板的质量可改善三轴式内齿行星齿轮减速器的动力学性能。 展开更多
关键词 内齿行星减速器 结构参数 三轴式 动力学性能
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双级时变圆柱齿轮系统的扭转振动特性研究 被引量:2
16
作者 张锁怀 孙玉杰 沈允文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第3期382-386,390,共6页
在考虑二级齿轮传动系统时变啮合刚度的情况下,建立了其动力学方程,它是一个具有周期性时变系数的线性动力学系统。将时变啮合刚度用Fourier级数展开后,用AOM推导出了系统的近似解析解。在系统的响应中,含有基频、倍频和组合频率成分,因... 在考虑二级齿轮传动系统时变啮合刚度的情况下,建立了其动力学方程,它是一个具有周期性时变系数的线性动力学系统。将时变啮合刚度用Fourier级数展开后,用AOM推导出了系统的近似解析解。在系统的响应中,含有基频、倍频和组合频率成分,因此,AOM比谐波平衡法具有更高的精度;与其他数值方法相比,具有更快的计算速度;当响应频率等于派生系统的固有频率时,将会出现主共振、超谐共振和组合共振现象;时变啮合刚度还导致了较大的动载荷;如果忽略时变啮合刚度三次以上谐波分量,在特定的系统参数下,系统的响应无明显变化。 展开更多
关键词 A-算符方法(AOM) 时变 啮合刚度 固有频率
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地铁调车作业纵向动力学分析 被引量:2
17
作者 张锁怀 孙军帅 李永春 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第2期152-154,共3页
建立了冲击车辆数学模型和动力学方程,运用ADAMS对不同编组调车作业进行了模拟,分析了各冲击分界面的冲击力之间的关系。对四种调车作业最大冲击力进行了比较,得出动车编组数多于静车编组数时,其最大冲击力最小。研究发现,最大冲击力发... 建立了冲击车辆数学模型和动力学方程,运用ADAMS对不同编组调车作业进行了模拟,分析了各冲击分界面的冲击力之间的关系。对四种调车作业最大冲击力进行了比较,得出动车编组数多于静车编组数时,其最大冲击力最小。研究发现,最大冲击力发生在运动车辆和静止车辆的连接位置,分界面的冲击力只与分界面两侧的车辆有关,而与其它车辆无关。 展开更多
关键词 动力学分析 ADAMS 缓冲器 车辆编组 调车作业
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平行转子-轴承系统的稳定性 被引量:2
18
作者 张锁怀 丘大谋 《振动工程学报》 EI CSCD 2000年第2期254-258,共5页
失稳现象在齿轮耦合的转子 -轴承系统中时有发生 ,失稳原因一直是人们所关心的问题。通过数值计算发现 ,齿轮轴之间的功率分配以及传动比对系统的稳定性有很大的影响 ;在研究的系统中存在着影响系统稳定运行的薄弱环节 ,当传动比和轴瓦... 失稳现象在齿轮耦合的转子 -轴承系统中时有发生 ,失稳原因一直是人们所关心的问题。通过数值计算发现 ,齿轮轴之间的功率分配以及传动比对系统的稳定性有很大的影响 ;在研究的系统中存在着影响系统稳定运行的薄弱环节 ,当传动比和轴瓦形式发生变化时 ,该薄弱环节将从一个子系统转移到另一个子系统 ;合理地选择轴瓦形式有利于系统稳定性的提高 ;系统失稳时将产生“ 展开更多
关键词 转子 动力稳定性 滑动轴承 速比 功率比
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船用柴油机曲轴系统扭纵耦合振动特性研究 被引量:2
19
作者 张锁怀 万明伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期367-372,共6页
在考虑螺旋桨、连杆和活塞引起的交变转动惯量、扭纵耦合效应等因素的情况下,建立了带螺旋桨的6拐曲轴系统非线性动力学模型,其动力学方程代表了一个强非线性、非自治系统。通过数值仿真,分别研究了系统对初始位移和速度、交变转动惯量... 在考虑螺旋桨、连杆和活塞引起的交变转动惯量、扭纵耦合效应等因素的情况下,建立了带螺旋桨的6拐曲轴系统非线性动力学模型,其动力学方程代表了一个强非线性、非自治系统。通过数值仿真,分别研究了系统对初始位移和速度、交变转动惯量、作用在活塞上的压力、作用在螺旋桨上的扭矩和轴向力的响应。研究发现,交变转动惯量和扭纵耦合效应是产生非线性振动的根本原因;不同的激励因素不仅可以导致不同的频率响应成分,而且也会导致同一频率成分具有不同的幅值;在本文的研究条件下,施加在螺旋桨上的激励扭矩和轴向力对系统的动力学行为影响不明显;不同方向上响应对同一激励因素的敏感程度存在明显差异。 展开更多
关键词 螺旋桨曲轴动力学模型 非线性扭纵耦合振动 频率成分 响应分析
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叶片安装误差引起的不平衡质量对风力机塔架振动的影响 被引量:1
20
作者 张锁怀 张文礼 +1 位作者 王开专 陈杨 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第9期140-142,共3页
利用ANSYS建立了塔架的柔性体模型,并对其进行了模态分析,同时在考虑叶片安装误差引起的不平衡质量的基础上,利用ADAMS建立了把塔架作为柔性体的风力发电机系统的柔性体模型,研究了风速变化和变桨引起的风力发电机塔架上方各部件重心的... 利用ANSYS建立了塔架的柔性体模型,并对其进行了模态分析,同时在考虑叶片安装误差引起的不平衡质量的基础上,利用ADAMS建立了把塔架作为柔性体的风力发电机系统的柔性体模型,研究了风速变化和变桨引起的风力发电机塔架上方各部件重心的变化对塔架振动的影响,得到了基于上述因素综合作用下的振动分析和动载荷分析结果,为塔架的优化设计提供了更准确的依据。 展开更多
关键词 塔架 不平衡质量 振动分析 动载荷分析
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