考虑齿廓修形的行星齿轮传动系统动力学特性研究 被引量：5

1

作者 莫帅 刘志鹏 +2 位作者 罗炳睿 岑国建 徐家科 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期191-199,共9页

基于对行星齿轮传动系统高传动效率和低噪音等要求,以行星齿轮传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了考虑偏心误差和安装误差的斜齿行星齿轮传动系统的弯⁃扭⁃轴耦合动力学模型,利用四阶Runge⁃Kutta法求解动力学方程得到行星齿轮的动... 基于对行星齿轮传动系统高传动效率和低噪音等要求,以行星齿轮传动系统为研究对象,采用集中参数法建立了考虑偏心误差和安装误差的斜齿行星齿轮传动系统的弯⁃扭⁃轴耦合动力学模型,利用四阶Runge⁃Kutta法求解动力学方程得到行星齿轮的动态啮合力、动态传动误差和动载系数等动态特性,并以此为评价指标展开行星齿轮的修形研究。建立了齿廓修形后的齿面方程和考虑齿面修形的动力学方程,研究不同修形量的行星齿轮传动系统动态特性变化。研究结果表明,随着修形量的增大,行星齿轮的动态啮合力、动态传动误差和动载系数都有不同程度的降低,降到最低值后又开始增大,最终确定齿轮的合理修形量。经过整机性能测试发现合理修形下的行星减速器振动噪声降低、传动性能提升,为行星齿轮传动系统的减振降噪、传动效率提升设计提供了理论支撑。 展开更多

关键词 行星齿轮传动系统 齿轮修形 动态啮合力 动态传动误差

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摆线轮设计齿廓修形参数优化方法

2

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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基于变分模态分解的RV减速器扭转振动分析

3

作者 张捷艇 余东 +3 位作者 娄军强 罗利敏 贡林欢 李国平 《机械强度》 北大核心 2025年第3期75-81,共7页

为研究RV减速器的振动性能及对其故障识别分析,搭建了无线式RV减速器扭转振动测试台。根据RV减速器的构成和传动原理,对不同工况下的RV减速器的振动频率进行了计算。对优等品和劣等品RV减速器进行振动信号的采集,采集其在不同转速、转... 为研究RV减速器的振动性能及对其故障识别分析,搭建了无线式RV减速器扭转振动测试台。根据RV减速器的构成和传动原理,对不同工况下的RV减速器的振动频率进行了计算。对优等品和劣等品RV减速器进行振动信号的采集,采集其在不同转速、转向下扭转振动的加速度信号。通过变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)对扭转振动信号进行分解,得到该信号的本征模函数(Intrinsic Mode Function,IMF)。结果表明,通过VMD后得到的IMF特征与RV减速器运行时的振动频率高度吻合。进一步地,通过对比IMF的频谱,鉴别出劣等品减速器振动异常的原因。最终确定劣等品RV减速器的异常振动由行星轮与曲柄轴自转或摆线轮公转激发所导致。该研究为企业提高RV减速器传动精度和产品质量提供有益参考。 展开更多

关键词 变分模态分解 RV减速器 扭转振动 振动频率

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回火温度对摆线轮材料摩擦磨损性能的影响

4

作者 郭旭峰 于爱兵 +1 位作者 齐少春 陈正周 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期103-108,共6页

为确定摆线轮材料GCr15轴承钢热处理工艺中合适的回火温度,改善摆线轮的摩擦磨损性能,对GCr15淬火轴承钢进行不同回火温度处理。通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜表征试样表面的摩擦磨损性能,并通过扫描电镜、X射线衍射仪及洛氏显... 为确定摆线轮材料GCr15轴承钢热处理工艺中合适的回火温度,改善摆线轮的摩擦磨损性能,对GCr15淬火轴承钢进行不同回火温度处理。通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜表征试样表面的摩擦磨损性能,并通过扫描电镜、X射线衍射仪及洛氏显微硬度计分析GCr15轴承钢的组织和硬度。结果表明:当摆线轮材料GCr15轴承钢的回火温度为250℃时,试样表面耐磨性能最佳,具有较低的摩擦因数和磨损率,磨损机制为轻微磨粒磨损;当回火温度略高于马氏体转变起始温度(M_(s))时,可以获得以马氏体为基体并含有少量下贝氏体及奥氏体等韧性相的组织,在提升材料表面韧性的同时,硬度也保持在较高的水平,能明显改善GCr15轴承钢材料的表面耐磨性能。 展开更多

关键词 GCR15轴承钢 回火温度 摩擦磨损 下贝氏体

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双输入面齿轮分流-并车传动系统固有特性分析 被引量：1

5

作者 莫帅 宋裕玲 +3 位作者 冯志友 宋文浩 岑国建 黄云生 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2507-2518,共12页

以双输入面齿轮分流-并车传动系统为研究对象,基于集中参数法建立包含传动误差、啮合阻尼和支撑刚度等参数的平移-扭转耦合动力学模型,通过分析各齿轮副间的相对位移关系及其受力情况,依据牛顿第二定律建立各齿轮运动微分方程,利用动力... 以双输入面齿轮分流-并车传动系统为研究对象,基于集中参数法建立包含传动误差、啮合阻尼和支撑刚度等参数的平移-扭转耦合动力学模型,通过分析各齿轮副间的相对位移关系及其受力情况,依据牛顿第二定律建立各齿轮运动微分方程,利用动力学方程的特征值计算得到系统的固有频率和模态振型,并研究啮合刚度和支撑刚度对固有频率的影响规律。通过求解系统模态应变能和动能,揭示各齿轮模态能较大时所对应的频率阶次。研究结果表明:在7种重根对应的固有频率中,1重根对应的固有频率个数最多,多包含高阶频率;系统包含多个振型,每一传动级齿轮均存在独特的平移振动模式和扭转振动模式,在重根数相同的固有频率对应的振型矢量中,多种振动模式并存;对于总的系统模态能,第46阶频率下的总应变能最大,此时系统整体变形最大,第60阶频率下的总动能最大,此时系统振动最剧烈;高阶固有频率对啮合刚度和支撑刚度的变化更敏感,且敏感性随刚度的增大而依次增加;同时,系统刚度的变化会使固有频率在遇到相近频率时产生模态跃迁现象,振动模式发生交换,之后维持不变,直至再次遇到频率接近的情况才会再次发生模态跃迁,故在系统动态设计中尽可能避开模态跃迁点。 展开更多

关键词 面齿轮传动 固有频率 模态能 模态跃迁

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裂纹齿轮时变啮合刚度与传动系统振动机理 被引量：3

6

作者 莫帅 王檑 +3 位作者 胡庆森 周长鹏 高瀚君 岑国建 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1769-1778,共10页

研究齿轮裂纹对时变啮合刚度和振动特性的影响机理。首先,将齿轮齿廓分为过渡曲线、渐开线非啮合区和渐开线啮合区3个部分建立精确的齿廓模型,再结合势能法改进时变啮合刚度计算方法。其次,建立齿轮裂纹分析模型,将裂纹扩展路径和有效... 研究齿轮裂纹对时变啮合刚度和振动特性的影响机理。首先,将齿轮齿廓分为过渡曲线、渐开线非啮合区和渐开线啮合区3个部分建立精确的齿廓模型,再结合势能法改进时变啮合刚度计算方法。其次,建立齿轮裂纹分析模型,将裂纹扩展路径和有效厚度的限制线分别假设为直线和抛物线,根据几何法和裂纹终止点的位置,改进有效截面积和截面惯性矩的计算方法,求解不同裂纹状态下的时变啮合刚度曲线。最后,建立六自由度裂纹齿轮故障动力学模型,采用龙格-库塔法求解不同裂纹下齿轮传动系统的振动特性和幅频特性,通过小波变换对振动特征进行时频分析。同时,采用统计指标的方法,研究齿轮裂纹对传动系统振动响应的敏感度。研究结果表明:裂纹齿轮在啮合过程中会产生冲击特征,随着裂纹情况的加剧,冲击加剧;峭度对振动响应最为敏感。 展开更多

关键词 齿轮裂纹 时变啮合刚度 齿轮动力学模型 振动响应 故障机理

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纺织装备行星齿轮传动系统修形研究 被引量：2

7

作者 莫帅 刘志鹏 +3 位作者 罗炳睿 岑国建 徐家科 高瀚君 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期170-177,共8页

为达到纺织装备用行星减速器高传动效率和低噪音等要求,构建行星减速器三维数字化样机,并以此基础对该减速器第二级行星齿轮传动系统进行接触分析和齿面修形研究。以齿轮传动误差、啮合刚度、齿面法向力为评价指标对行星齿轮进行修形分... 为达到纺织装备用行星减速器高传动效率和低噪音等要求,构建行星减速器三维数字化样机,并以此基础对该减速器第二级行星齿轮传动系统进行接触分析和齿面修形研究。以齿轮传动误差、啮合刚度、齿面法向力为评价指标对行星齿轮进行修形分析,通过改变不同修形参数分析其对修形指标参数的影响,最终确定行星齿轮传动系统的最佳修形方案。研究表明:行星齿轮传动系统的传动误差峰峰值由未修形时的0.68μm降为修形后的0.25μm,降低了约63%;齿面法向力和轮齿啮合刚度不同程度减小,改善了行星齿轮啮入、啮出冲击,有效提高了行星齿轮传动系统的传动效率,对行星齿轮传动系统的减振降噪提供了参考。 展开更多

关键词 行星传动 齿轮修形 传动误差 齿面法向力 啮合刚度 纺织装备

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摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法 被引量：1

8

作者 李天兴 姚建 +3 位作者 张阳 徐家科 罗利敏 贡林欢 《河南科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第2期8-14,M0002,M0003,共9页

针对常规修形方法存在计算复杂、齿廓曲线形状控制不够灵活等问题,提出了一种摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法。通过摆线轮齿廓压力角变化规律的分析,将工作齿廓最小压力角的位置作为二次分段修形的基准点,建立二次分段修形模型。利... 针对常规修形方法存在计算复杂、齿廓曲线形状控制不够灵活等问题,提出了一种摆线轮工作齿廓的二次分段修形方法。通过摆线轮齿廓压力角变化规律的分析,将工作齿廓最小压力角的位置作为二次分段修形的基准点,建立二次分段修形模型。利用直线法简单函数,推导出二次分段修形方法下各齿段修形量的计算公式及齿廓方程。采用轮齿接触分析的方法,研究了二次分段修形齿廓的传动误差和回差,并进行对比实验验证摆线轮工作齿廓二次分段修形方法的正确性和可行性。结果表明:二次分段修形的摆线轮工作齿廓与理论齿廓曲线更加吻合,传动误差和回程误差分别减少约14%和19%。 展开更多

关键词 摆线轮 二次分段齿廓 传动误差 回程误差

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空载下礼帽形柔轮的变形分析与试验验证

9

作者 徐少岩 李国平 +3 位作者 岑国建 黄炳 罗利敏 娄军强 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期839-845,共7页

柔轮作为谐波减速器的核心部件,其装配过程中的接触应力和变形分布,影响着可靠性寿命。采用礼帽形柔轮进行有限元的装配模拟过程分析,分别提取柔轮长短轴以及齿圈前后端并进行变形与应力分析。结果表明,长轴和短轴处变形与实际相符,呈... 柔轮作为谐波减速器的核心部件,其装配过程中的接触应力和变形分布,影响着可靠性寿命。采用礼帽形柔轮进行有限元的装配模拟过程分析,分别提取柔轮长短轴以及齿圈前后端并进行变形与应力分析。结果表明,长轴和短轴处变形与实际相符,呈现线性降低趋势;齿圈前后端变形呈周期性变化。等效应力在长轴和短轴的轴向齿宽部分呈下降趋势。齿圈前后端较大等效应力产生在长轴和短轴处,而最大等效应力出现在筒底的过渡区,为327.91 MPa,低于材料许用强度。运用高精度三坐标测量机对柔轮装配过程变形测量,以长轴和短轴的轴向齿宽方向间隔1 mm作为检测点,将测量结果与仿真结果对比验证,误差结果在5%以内,验证了该仿真分析的适用性。为后续的谐波减速器设计提供数据支持。 展开更多

关键词 谐波减速器 柔轮 有限元仿真 变形测量

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基于SINUMERIK ONE的展成磨齿面扭曲修形模块开发

10

作者 郭晓欣 苏建新 +4 位作者 杨建军 张凌 王东峰 张婧 罗利敏 《机床与液压》 北大核心 2024年第8期73-80,共8页

为了实现对齿向修形齿轮磨削时齿面扭曲的补偿,在研究SINUMERIK ONE数字化原生数控系统及其3GL开发软件基础上,以新型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象,利用QT设计人机界面UI,用VS C++完成前端与后端设计,开发了蜗杆砂轮磨齿机扭曲修形模块。... 为了实现对齿向修形齿轮磨削时齿面扭曲的补偿,在研究SINUMERIK ONE数字化原生数控系统及其3GL开发软件基础上,以新型蜗杆砂轮磨齿机为研究对象,利用QT设计人机界面UI,用VS C++完成前端与后端设计,开发了蜗杆砂轮磨齿机扭曲修形模块。在人机界面上通过输入齿面修形参数和齿廓倾斜偏差,实现齿轮扭曲齿面补偿的自动化修形加工,极大地提高了磨齿机的开发效率与加工效率。 展开更多

关键词 人机界面 齿面扭曲 自动化修形

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回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响

11

作者 李克凡 陈正周 +5 位作者 于爱兵 齐少春 王贵林 邹翩 吴森凯 赵家震 《热加工工艺》 北大核心 2024年第18期33-37,共5页

为了研究回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响,对20CrMnTi渗碳淬火钢进行不同回火温度(160~350℃)的处理,然后采用扫描电镜、洛氏硬度计对其组织、硬度进行分析,并通过光学显微镜、摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进... 为了研究回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响,对20CrMnTi渗碳淬火钢进行不同回火温度(160~350℃)的处理,然后采用扫描电镜、洛氏硬度计对其组织、硬度进行分析,并通过光学显微镜、摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行表征。结果表明:当回火温度为160~210℃时,试样表面组织以马氏体为主,试验过程中马氏体易脱落,作为硬质颗粒在摩擦表面移动,导致磨损机制以磨粒磨损为主。当回火温度为250℃时,试样表面的组织主要由马氏体、贝氏体、残余奥氏体和渗碳体组成,此时材料具有良好的强韧性匹配,磨损率最低,为2.702×10^(-8)mm^(3)/(N·m),磨损机制为轻微磨粒磨损。当回火温度为300、350℃时,试样表面组织以贝氏体为主,材料韧性在提高的同时其表面硬度大幅度降低,导致材料磨损加剧。20CrMnTi渗碳淬火钢的回火温度应控制在略高于Ms临界温度,可以获得马氏体+贝氏体+残余奥氏体+渗碳体的复相组织,此时试样的耐磨性能最佳。 展开更多

关键词 渗碳淬火钢 回火 摩擦磨损 微观组织

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啮合状态下精密RV减速器摆线轮模态振动特性分析 被引量：7

12

作者 杨蒙恩 娄军强 +3 位作者 罗利敏 贡林欢 励晨 李国平 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1228-1232,共5页

精密RV减速器中摆线轮与针齿壳的啮合传动状态直接决定了整个减速器整机的传动性能,而核心零件摆线轮的模态振动特性对整机动态特性具有重要影响。在建立RV减速器三维模型的基础上,采用有限元法分别分析了摆线轮在自由、轴承约束以及啮... 精密RV减速器中摆线轮与针齿壳的啮合传动状态直接决定了整个减速器整机的传动性能,而核心零件摆线轮的模态振动特性对整机动态特性具有重要影响。在建立RV减速器三维模型的基础上,采用有限元法分别分析了摆线轮在自由、轴承约束以及啮合工作三种状态下的模态特性,得到了摆线轮在三种约束状态下的频率分布和振型特性。分析结果表明:在轴承约束和针齿壳约束共同作用的啮合工作状态下,摆线轮模态特性更符合实际工作状态,其固有频率显著提升,且各阶振型也发生了相应变化。该项研究为RV减速器系统的动态特性和啮合特性分析提供了有益参考。 展开更多

关键词 RV减速器 摆线轮 啮合状态 模态分析 有限元法

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摆线针轮多齿啮合特性与承载接触分析方法 被引量：6

13

作者 王永强 魏冰阳 +1 位作者 徐家科 杨建军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1151-1158,共8页

采用包络法推导了摆线轮齿廓方程并进行了齿面接触分析,获得了齿面接触参数;提出侧隙几何学分析的精确算法,解决了传统侧隙算法只能针对等移距修形的缺陷;采用逐齿消隙法求解变形协调方程,避免了常规啮合分析的误差与不确定性,提高了承... 采用包络法推导了摆线轮齿廓方程并进行了齿面接触分析,获得了齿面接触参数;提出侧隙几何学分析的精确算法,解决了传统侧隙算法只能针对等移距修形的缺陷;采用逐齿消隙法求解变形协调方程,避免了常规啮合分析的误差与不确定性,提高了承载接触分析的计算精度和计算效率。给出了齿面接触分析到承载接触分析的完整计算流程,获得了任意转角位置、不同修形方式的精确载荷参数。 展开更多

关键词 包络法 齿面接触分析 侧隙计算 消隙法 变形协调

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精密RV减速器中正齿轮啮合状态下的模态特性分析 被引量：2

14

作者 肖兴东 柳丽 +3 位作者 李国平 娄军强 罗利敏 贡林欢 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第7期907-911,共5页

针对正齿轮振动特性对RV减速器一级行星传动轮系的影响等问题,根据RV减速器整机的实际传动工况,建立了RV减速器一级行星传动轮系的三维装配模型。以某型号RV减速器为研究对象,采用有限元法分析了正齿轮在自由及啮合两种状态下的振动特性... 针对正齿轮振动特性对RV减速器一级行星传动轮系的影响等问题,根据RV减速器整机的实际传动工况,建立了RV减速器一级行星传动轮系的三维装配模型。以某型号RV减速器为研究对象,采用有限元法分析了正齿轮在自由及啮合两种状态下的振动特性,得到了正齿轮在两种情况下的固有频率分布和模态振型特征,并讨论了中心轴齿轮和曲柄轴对正齿轮固有频率的影响。仿真及研究结果表明:由于受到中心轴齿轮和曲柄轴的约束,正齿轮在实际传动工况下的各阶固有频率明显低于自由状态下相应结果,且啮合处为正齿轮的薄弱环节,其振幅明显增大,因此需要对正齿轮与中心轴齿轮的装配关系提出更高要求;该研究结果可为RV减速器中一级行星传动轮系的动态特性分析和啮合特性参数设计提供参考。 展开更多

关键词 RV减速器 行星轮系 正齿轮 模态分析 有限元法

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谐波减速器柔轮齿形修形啮合性能分析 被引量：3

15

作者 徐少岩 李国平 +3 位作者 罗利敏 贡林欢 励晨 娄军强 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1205-1210,共6页

为探究柔轮齿形修形对谐波减速器啮合性能的作用,建立了中空型谐波减速器的装配模型,采用有限元法分析了柔轮与刚轮啮合情况。以双圆弧齿形的在空载、负载过程中等效变形与等效应力作为对比条件。综合考虑柔轮齿形齿顶修形量,同时调整... 为探究柔轮齿形修形对谐波减速器啮合性能的作用,建立了中空型谐波减速器的装配模型,采用有限元法分析了柔轮与刚轮啮合情况。以双圆弧齿形的在空载、负载过程中等效变形与等效应力作为对比条件。综合考虑柔轮齿形齿顶修形量,同时调整柔轮齿形轴向的齿高倾角,计算同等边界条件下齿形修形后的等效变形应力情况。对比结果表明,空载与负载条件下,提取柔轮轮齿前缘与后缘的中性层曲线,柔轮的等效变形基本不变,但最大等效应力分别降低至80%与76.6%,啮合性能得到提升。相关研究为谐波减速器的设计、评估及传动性能优化提供有益尝试和参考依据。 展开更多

关键词 谐波减速器 柔轮 啮合性能 齿形修形 有限元法

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双圆弧谐波刚轮刮齿加工原理及刀具设计 被引量：4

16

作者 莫帅 王赛赛 +1 位作者 罗炳睿 岑国建 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期101-108,共8页

为提高谐波齿轮的加工精度和效率,提出一种适应双圆弧谐波刚轮的刮齿加工原理和刀具设计方法.根据包络理论求解谐波刚轮共轭齿廓,并采用最小二乘法拟合;通过构建刮齿加工坐标系和前刀面坐标系求解刮齿刀具共轭面和前刀面模型,并用NURBS... 为提高谐波齿轮的加工精度和效率,提出一种适应双圆弧谐波刚轮的刮齿加工原理和刀具设计方法.根据包络理论求解谐波刚轮共轭齿廓,并采用最小二乘法拟合;通过构建刮齿加工坐标系和前刀面坐标系求解刮齿刀具共轭面和前刀面模型,并用NURBS曲面拟合;根据牛顿迭代法求解前刀面与共轭面交点获取切削刃数据,导入CAD软件建立刮齿刀具数学模型.在此基础上,分析不同前角和后角对刮齿刀具齿廓误差的影响,结果表明:由于前角和后角,刮齿刀具切削刃实际齿廓和理论齿廓产生一定偏差,该齿廓偏差从齿顶到齿根逐渐增大,并随着前角和后角的增大而增大. 展开更多

关键词 齿轮加工 齿轮刀具 谐波传动 刮齿工艺 三次B样条曲面

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摆线轮孔型结构对摆线轮振动特性影响分析

17

作者 杨帆 杨建军 +2 位作者 邓效忠 李天兴 徐家科 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期999-1004,共6页

摆线轮是RV减速器中的核心部件,摆线轮的孔型结构对RV减速器的传动平稳度有较大影响。针对摆线针轮传动系统进行啮合接触分析,得到摆线轮在实际啮合过程的实际啮合齿对数,计算出各齿对啮合转角及综合啮合刚度。在有限元软件中,以摆线针... 摆线轮是RV减速器中的核心部件,摆线轮的孔型结构对RV减速器的传动平稳度有较大影响。针对摆线针轮传动系统进行啮合接触分析,得到摆线轮在实际啮合过程的实际啮合齿对数,计算出各齿对啮合转角及综合啮合刚度。在有限元软件中,以摆线针轮综合啮合刚度为弹性约束,对摆线轮进行了动态响应分析,摆线轮在扇形减重孔处振动最大,易发生变形。针对摆线轮不同扇形孔结构,采用三因素四水平的正交试验进行了动力学仿真,结果表明,随着摆线轮转速提升,扇形孔的上底圆半径始终是影响摆线轮振动的最主要因素,而倒圆半径的影响力逐渐增强,两腰夹角的影响力逐渐减弱,为摆线轮的结构设计提供了依据。 展开更多

关键词 摆线轮 综合啮合刚度 正交试验 结构优化

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时滞反馈下非正交面齿轮主共振特性的多尺度法研究 被引量：3

18

作者 莫帅 张应新 +2 位作者 罗炳睿 岑国建 黄云生 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期623-633,共11页

非正交面齿轮传动可以满足轴交角在0°到180°之间任意角的非正交传动形式,建立了含时滞反馈的非正交面齿轮传动系统的非线性动力学模型,考虑了时变啮合刚度、传动误差、齿侧间隙和输入扭矩波动等因素。此外,采用多尺度法对系... 非正交面齿轮传动可以满足轴交角在0°到180°之间任意角的非正交传动形式,建立了含时滞反馈的非正交面齿轮传动系统的非线性动力学模型,考虑了时变啮合刚度、传动误差、齿侧间隙和输入扭矩波动等因素。此外,采用多尺度法对系统的主共振特性进行分析,判定了系统的主共振稳定性条件。用数值方法分析了时滞控制参数、啮合阻尼、时变啮合刚度波动幅值和载荷波动对系统幅频特性的影响。结果表明:在控制过程中应合理选择控制参数以避免主共振振幅过大和产生不稳定分支;适当的啮合阻尼有利于抑制系统主共振的振幅和缩减不稳定分支;过高的激励频率易产生主共振的不稳定分支;主共振的不稳定分支随着啮合刚度的波动的增加逐渐缩减,但是在激振频率接近主共振频率时,较小的啮合刚度波动也会导致系统失稳;载荷波动的增加会导致系统主共振幅值增加,对系统的稳定性造成损害。 展开更多

关键词 非线性动力学 主共振 非正交面齿轮 多尺度法 稳定性 时滞反馈

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非正交非对称面齿轮啮合原理与齿面设计 被引量：1

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作者 莫帅 罗炳睿 +3 位作者 王赛赛 张应新 岑国建 高瀚君 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2039-2048,共10页

为了增加面齿轮的有效齿宽,研究一种任意轴交角传动且齿廓双侧压力角不等的非正交非对称面齿轮副。首先,设计出非对称齿条形刀具,根据齿条和插齿刀的运动关系,推导出非对称插齿刀的齿面方程;其次,基于啮合原理,建立非正交非对称面齿轮... 为了增加面齿轮的有效齿宽,研究一种任意轴交角传动且齿廓双侧压力角不等的非正交非对称面齿轮副。首先,设计出非对称齿条形刀具,根据齿条和插齿刀的运动关系,推导出非对称插齿刀的齿面方程;其次,基于啮合原理,建立非正交非对称面齿轮的插齿加工坐标系,并借助数据可视化软件对非正交非对称面齿轮的工作曲面和过渡曲面进行离散求解,建立了完整齿面的数学模型;第三,确定了非正交非对称面齿轮齿宽的限制条件,并分析了轴交角和压力角对齿宽的影响,得到不同压力角组合的面齿轮的齿面接触路径;最后,将求解得到的点云导入三维软件,曲面拟合得到非正交非对称面齿轮的复杂曲面模型。研究结果表明:非正交非对称面齿轮的根切界限与从动侧齿面相关,从动侧齿面压力角越大,产生根切的内径越小;增大轴交角或者减小从动侧的齿面压力角能有效避免齿顶变尖,增加有效齿宽;面齿轮采用非对称齿形能获得较长的接触路径,拥有更好的传动性能,但更容易发生边缘接触。 展开更多

关键词 面齿轮 非正交 非对称 轴交角 双压力角

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