最新刊期

    2010年第34卷第5期

      理论研究

    • 直齿圆柱齿轮齿廓修行曲线优化设计

      袁哲, 孙志礼, 郭瑜
      2010, 34(5): 1-4. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.011
      摘要:齿廓修形一般可以选取直线修形和抛物线修形,而不同类型的修形曲线,应取的修形量也是不同的。为了准确地选取修行曲线和确定该修形曲线下的齿轮修形参数,在分析传递误差对齿轮振动影响的基础上,依靠有限元模型模拟修形齿轮的啮合过程,并引入遗传算法,以减小齿轮的传递误差波动作为目标,对修形参数进行了高精度的优化设计。研究表明,该方法可以准确地选取最优的修形曲线和确定齿轮修形参数,并能大幅度减小齿轮的传递误差波动,为无声齿轮的研究指出了新的设计方法。  
      关键词:齿轮;振动;修形;传递误差   
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      更新时间:2025-04-03
    • 考虑误差、轴变形和轴承刚度的弧齿锥齿轮LTCA

      唐进元, 陈嫦, 蒲太平
      2010, 34(5): 5-8+16. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.012
      摘要:加工误差、安装误差、轴变形及轴承刚度会对弧齿锥齿轮的接触轨迹及传递误差曲线产生影响,基于加载接触有限元分析原理,给出考虑加工误差、安装误差、轴变形及轴承刚度的弧齿锥齿轮有限元加载接触分析方法,以一对准双曲面齿轮为对象,研究在考虑上述条件下接触轨迹的变化及传递误差曲线的变化情况,为高质量弧齿锥齿轮传动提供了一种有效设计与分析方法。  
      关键词:弧齿锥齿轮;加载接触分析;有限元方法   
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      更新时间:2025-04-03
    • 圆柱齿轮自适应互研的原理及其动力学模型

      王鹏晖, 魏冰阳, 杨建军
      2010, 34(5): 9-12+37. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.013
      摘要:首次提出了圆柱齿轮自适应啮合动态互研的研磨加工方法,与传统研齿相比,自适应互研是一种动态、自适应啮合的过程,具有易于操作、效率高的优点。对自适应互研的机理进行了分析,建立了动力学模型,运用四阶龙格—库塔法对动力学方程进行了求解,最后用MATLAB编程对动态研磨力进行了数值仿真。  
      关键词:圆柱齿轮;自适应;动态力互研;运动模型   
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      更新时间:2025-04-03
    • 3自由度柔索并联机构的运动轨迹规划

      彭利平, 訾斌
      2010, 34(5): 13-16. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.027
      摘要:首先基于3自由度柔索并联机构模型,通过对索端重物进行正、逆运动学分析找到重物位置坐标与索长输入的相互关系。在此基础上,运用达朗贝尔原理推导出各柔索索端拉力与重物位置及柔索长度之间的关系。此过程中建立的非齐次线性方程组,证明了其具有无穷多组解,并采用广义逆矩阵的相关理论求解获得该方程组的最小范数解,即任意一时刻索端拉力的最优解;然后,在满足约束条件的前提下,寻找该并联机构的工作空间,即重物运动轨迹的范围。最后,对重物实现空间螺旋线轨迹进行了仿真,结果表明该机构能使重物的运动满足轨迹要求并具有较好的平稳性。仿真结果也为后续的对实现重物按规划轨迹运动的机构控制提供了理论基础。  
      关键词:3自由度;柔索并联机构;轨迹规划;数值仿真   
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      更新时间:2025-04-03
    • 单根带发动机附件驱动系统模型及其求解

      王红云, 曾祥坤, 上官文斌
      2010, 34(5): 17-21. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.021
      摘要:单根带发动机附件驱动系统广泛应用到汽车工业中。根据是否考虑带段横向振动,将SBAD系统动力模型归纳为旋转运动模型和旋转—横向运动耦合模型两种类型,其中耦合模型又根据是否考虑带段的弯曲刚度分为弦线耦合模型和梁耦合模型;分析、总结了动力模型的特点;接着回顾、总结了SBAD系统动力模型的求解技术;最后对SBAD系统研究中存在的不足及进一步研究的重点进行了探讨,指出为更真实地描述SBAD系统,建模时应考虑系统的各种阻尼和SBAD系统新技术,及引入张紧器迟滞模型。  
      关键词:发动机附件驱动系统;带传动;数学模型;数值计算   
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      更新时间:2025-04-03
    • 齿轮时变啮合刚度改进计算方法

      李亚鹏, 孙伟, 魏静, 陈涛
      2010, 34(5): 22-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.014
      摘要:齿轮时变啮合刚度是齿轮系统动力方程的重要基础参数,针对目前时变啮合刚度主要利用有限元方式计算,效率偏低的问题,以及解析法石川公式仅考虑齿轮轮齿刚度,未考虑齿轮轮体刚度,容易在齿轮动力学分析中引入高次谐波激励的不足,本文在详细介绍解析算法石川公式中重要参数算法的基础上提出改进的石川公式,为齿轮动力方程提供一个整体意义上的时变啮合刚度计算方法。同时介绍了多齿啮合时齿轮综合时变啮合刚度的计算方法。  
      关键词:时变啮合刚度;改进石川公式;有效齿根圆;内啮合传动   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于Logix齿轮的多齿轮泵工作原理及流量特性分析

      谭伟明, 吴武彬
      2010, 34(5): 27-30. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.015
      摘要:提出一种基于Logix齿轮的多齿轮泵,并讨论其流量特性。Logix齿轮的无根切最少齿数小,容易小型化,适合于齿轮泵的应用。用2个Logix齿轮构成二齿轮泵,则脉动比较大,难以实用化。用3个Logix齿轮依次啮合构成多齿轮泵,位于中间的齿轮作为主动轮,与两侧的从动轮构成2个子泵。通过合适的管道配流,可以使得多齿轮泵的流量增大1倍。多齿轮泵中,主动轮的齿数决定了多齿轮泵的流量脉动状况。主动轮的齿数为偶数情况下,子泵的流量变化情况相同,不能相互补偿,结果脉动与二齿轮泵相同;而主动轮的齿数为奇数情况下,子泵的流量变化能够相互补偿,脉动比二齿轮泵大大减小。  
      关键词:Logix齿轮;多齿轮泵;流量;脉动;补偿   
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      更新时间:2025-04-03

      开发应用

    • 2011年动力传动国际会议(ICPT 2011)

      2010, 34(5): 102.
        
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      更新时间:2025-04-03
    • Matlab与VB混合编程在弧齿锥齿轮SGM调整卡计算中的应用

      陈兴明, 唐进元, 雷国伟
      2010, 34(5): 92-94. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.006
      摘要:综述几种Matlab与VB混和编程的方法,比较各自的优缺点,为使系统能脱离matlab环境,实现调整卡分析计算的程序化,采用一种基于组件对象的混合编程方法,研制成功SGM(spiral genetated modified roll)调整卡的计算软件,将计算得到的调整卡数据与商用软件计算得到的数据进行对比,说明所研制的软件得到的调整卡计算结果正确。  
      关键词:MATLAB;VB;混合编程;弧齿锥齿轮;SGM调整卡   
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      更新时间:2025-04-03
    • 齿轮接触疲劳极限应力快速测定法的应用

      李红梅, 王铁, 张瑞亮
      2010, 34(5): 95-97. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.003
      摘要:齿轮的点蚀破坏,是许多闭式齿轮传动的主要破坏形式,所以,齿面抗点蚀能力、齿面接触疲劳强度计算的准确度,就直接关系着齿轮传动的质量与寿命。采用快速试验法,即罗卡提方法,只用少量试件,可快速地得出试验齿轮材料的疲劳极限应力的预估值,并用MATLAB进行数据处理做出齿轮疲劳寿命曲线和损伤累计曲线。  
      关键词:点蚀;接触疲劳极限应力;快速试验法;承载能力   
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      更新时间:2025-04-03
    • 层片分割算法在切削仿真中的应用

      李敬财, 徐文芳, 李清, 李琳, 徐文丽
      2010, 34(5): 98-101. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.001
      摘要:为解决切削过程几何仿真中普遍存在的问题,提出了层片切割算法。通过将被加工零件进行适当的层片分割,进而将刀具与毛坯的分割特征求交,则毛坯在每一切削瞬时的切削形状可由求交结果的集合进行表达,该算法求交速度快,求交结果精确。此外,由于该算法是在Visual C++6.0平台上结合OpenGL图形库实现的,因此可独立于现有的商业软件。通过将该算法应用在渐开线圆柱齿轮以及螺旋锥齿轮加工仿真中,验证了其可行性。  
      关键词:几何仿真;切削仿真;层片分割;特征集;求交运算   
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      更新时间:2025-04-03

      设计计算

    • 激光扩束器物镜微调机构设计

      王小庆, 高云国, 谭启檐
      2010, 34(5): 31-33. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.024
      摘要:设计了一个激光扩束器的物镜微调机构,当环境温度变化时,调整扩束器的光学间隔,补偿热变形的影响。该机构采用螺纹传动方式,通过拧动微调螺母使物镜产生位移,从而调整光学间隔。该机构结构简单,操作方便,微调精度可达到0.02mm。在不方便手动调节的场合,经过简单改进即可具有自动调节的功能,并对自动微调的设计方案做了介绍。  
      关键词:微调机构;螺纹传动;扩束器;自动微调   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于运动仿真的变速比齿扇齿廓设计方法

      党兰焕, 贺敬良, 童亮
      2010, 34(5): 34-37. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.016
      摘要:基于齿轮的范成加工原理,提出了一种变速比齿扇齿廓的定中心距齿轮建模法。该方法不使用啮合方程,只需要确定齿条的参数及变速比运动规律,就可快速地得到变速比齿扇的三维数模。给出了应用该方法完成变速比齿扇齿廓设计计算的实例。分析表明该方法简洁明了,实用性强;适合于非圆齿轮齿廓设计计算,尤其适合于变速比转向器齿扇齿廓的设计计算。  
      关键词:转向器;设计;运动仿真;变速比   
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      更新时间:2025-04-03
    • 天文望远镜传动直齿轮齿廓修形设计

      冯锦平, 马文礼
      2010, 34(5): 38-40+61. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.019
      摘要:采用高次幂、短修形方式设计望远镜传动直齿轮,既满足重合度要求,又可改善齿轮的静传动误差,还能消除齿顶刮行现象,避免应力集中。定义空载传动误差设计曲线为齿廓修形参数,根据虚拟加工过程,建立修形齿廓方程。采用轮齿接触分析理论,结合有限元法,计算了空载传动误差曲线、齿轮承载变形曲线以及静传动误差曲线、并计算了定载荷情况下,考虑齿距误差的齿廓修形方程。结合仿真算例,对比未修形齿轮与修形齿轮的静传动误差以及主动轮齿顶处的应力,表明修形效果明显。  
      关键词:直齿轮;天文望远镜;齿廓修形;静传动误差   
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      更新时间:2025-04-03
    • 按传动角设计曲柄摇杆机构的闭式解

      程友联, 吴晓红
      2010, 34(5): 41-44. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.017
      摘要:针对现行按传动角设计曲柄摇杆机构方法的缺陷,证明了按γmin≥[γ]设计曲柄摇杆闭式解的存在性和唯一性;运用机构学知识,将γmin≥[γ]转化成一元不等式,用数学知识证明了与含参数的变系数的一元二次不等式同解;根据一元不等式与参数的关系导出参数可能的表达,依据闭式解的唯一性排除参数不可能表达,从而确定γmin≥[γ]的闭式解。  
      关键词:曲柄摇杆机构;传动角;闭式解   
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      更新时间:2025-04-03
    • 可直立行走的助步轮椅机构设计

      王洪欣, 杜树军, 杨旭
      2010, 34(5): 45-48. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.023
      摘要:助步轮椅是一种可重构机构在助残工具中的应用。设计了一种集轮椅与行走功能于一体的助步轮椅,依靠人体上肢功能完好的力量,可实现路面上为轮椅形态的行进;依靠人体上肢功能完好的力量与楼梯扶手的协助,可实现上下楼梯的动作。解决了轮椅状态下的双摇杆机构与传动的设计、变换为行走状态下的双腿上下楼梯的参数计算问题。  
      关键词:助步轮椅;可直立;重构;机构;设计   
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      更新时间:2025-04-03
    • 考虑预应力时风扇叶片模态特征分析

      李云松, 任艳君, 程德蓉
      2010, 34(5): 49-51. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.022
      摘要:简要论述了模态分析的基本理论,建立了风扇叶片的有限元模型,通过对该模型进行模态分析,得到了叶片的固有频率和相应的模态振型,并分析了各阶振型下叶片的振动情况。考虑叶片旋转工作状态下离心力会产生预应力的影响,通过加载旋转力矩,求解了预应力下叶片的固有频率。利用不同转速下叶轮旋转对叶片激振频率的计算,同该状态下有限元计算所得的固有频率比较,分析了叶片的共振特性。  
      关键词:叶片;模态分析;预应力;固有频率;共振   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于Pro/E的2-PRR并联机构运动仿真

      屠凤莲, 范顺成
      2010, 34(5): 52-55. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.018
      摘要:首先对2-PRR并联机构进行了运动学分析,推导出机构的运动学正反解。在此基础上列举应用实例,并利用Pro/E软件建立了机构零部件的实体模型,再通过一定的约束条件对零部件模型进行装配,然后运用Pro/E的Mechanism模块对其进行运动仿真。最后介绍了仿真结果在机构惯性力分析中的应用及改善惯性力影响的措施,为并联机构的进一步设计、分析及制造奠定了基础。  
      关键词:Pro/E;2-PRR并联机构;运动仿真   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于Lab Windows/CVI的渐开线圆柱齿轮误差评判系统设计

      李军, 李国星, 陈琪
      2010, 34(5): 56-58. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.002
      摘要:渐开线圆柱齿轮广泛应用在齿轮传动中,很多中小齿轮制造企业使用机械展成式齿轮检查仪器检测该种齿轮的齿形和齿向误差。运用虚拟仪器设计软件Lab Windows/CVI开发了一套齿形和齿向误差自动评判系统,以MAAG SP-60齿轮检查仪为实验平台,实现了渐开线圆柱齿轮齿形和齿向误差曲线绘制、测量数据处理及齿轮误差检测报告绘制等功能,避免了人工形式给出误差检测和评判结果。试验结果表明,所设计的渐开线圆柱齿轮误差评判系统检测结果正确,满足中小齿轮制造企业的高效率检测需求。  
      关键词:虚拟仪器;渐开线圆柱齿轮;齿形误差;齿向误差;误差评判   
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      更新时间:2025-04-03

      试验分析

    • 直驱式双摆角铣头C轴传动部分有限元分析

      林剑峰, 闫明, 郑鹏, 孙淑霞
      2010, 34(5): 59-61. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.026
      摘要:直驱式大功率A/C轴双摆角铣头中C轴采用两个力矩电机并联的方式来传递转矩,因此C轴传动部件的长度较大,且承受较大的转矩。用有限元方法分析C轴传动部件的扭转刚度,发现隔套的扭转变形量在C轴传动部件中占有较大的比例。在C轴结构设计允许的范围内,通过降低隔套长度并增加其外径,可以有效地增加C轴传动部件的刚度。  
      关键词:双摆角铣头;扭转刚度;力矩电机;有限元方法   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于EEMD和Hilbert变换的齿轮箱故障诊断

      林近山
      2010, 34(5): 62-64+75. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.025
      摘要:应用集总经验模式分解和Hilbert变换对齿轮箱进行了故障诊断。首先对采集到的振动加速度信号进行EEMD分解,抽取能量较大的前4个内禀模态函数(IMF)进行Hilbert变换,然后对变换后的解析信号进行谱分析。结果表明基于EEMD和Hilbert变换的故障诊断方法能有效地避免模态混叠现象,提高了频率分辨率,对齿轮箱的故障诊断是正确有效的。  
      关键词:齿轮箱;EEMD;Hilbert变换;IMF   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于DSP和FPGA的锥齿轮传动噪声测试分析系统设计

      刘甜, 吴小平, 陈洪芳, 石照耀
      2010, 34(5): 65-67+91. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.010
      摘要:为了弥补"听力法"过于依赖工人经验且无法精确判断锥齿轮传动质量的缺陷,提出了一种基于DSP和FPGA的锥齿轮传动噪声测试分析系统设计方案。利用DSP作为系统控制和数据处理的核心,采集噪声信号,经过滤波、模数转换、频谱分析综合判断锥齿轮传动质量;利用现场可编程门阵列(FPGA)的逻辑控制协调DSP实现整个系统功能;利用键盘和LCD的硬件设计实现人机接口;此外,系统还可通过串口模块与PC机通信实现信号数据存储。该系统功能集成、结构简单,为控制锥齿轮传动质量提供了一种有效的分析和测试工具。  
      关键词:传动噪声;锥齿轮;数字信号处理器;现场可编程门阵列   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于ANSYS的滚珠丝杠进给系统静动态特性分析

      赵万军
      2010, 34(5): 68-70. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.004
      摘要:对一台数控车床滚珠丝杠进给系统的静、动态特性进行有限元分析,讨论了ANSYS中滚珠丝杠副结合面的建模方法。通过进给系统的死区误差和定位误差分析,校核了机床X向的定位精度和重复定位精度。并通过模态分析和谐响应分析,得到了机床进给系统固有频率和振动特性,为进给系统的合理使用和静、动态性能的提高提供了可靠的依据。  
      关键词:滚珠丝杠进给系统;静动态特性;有限元   
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      更新时间:2025-04-03
    • 汤双清, 胡欢
      2010, 34(5): 71-75. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.009
      摘要:通过使用赫兹接触理论对球笼式等速万向节椭圆型沟道的接触应力进行参数化的公式推导,发现万向节的结构参数中钢球回转直径、钢球直径、沟道的沟曲率系数以及接触角对其接触应力大小有一定的影响。应用正交试验优化设计方法,通过以接触应力大小为其性能指标,选取对接触应力大小有直接影响的钢球回转直径、钢球直径,沟道的沟曲率系数和接触角4个主要因素作为自变量设计其正交化试验。对正交试验结果进行极差分析,得到4个主要因素对接触应力大小的影响显著程度,以及各个因素水平变化对接触应力大小影响的趋势。  
      关键词:球笼式等速万向节;椭圆型沟道;正交试验设计;极差分析   
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      更新时间:2025-04-03
    • 斜航式法向圆弧锥齿轮传动接触区域的仿真研究

      王明, 段振云
      2010, 34(5): 76-79. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.008
      摘要:将求取斜航式法向圆弧锥齿轮副瞬时啮合点的问题转化为两齿轮之间沿终结运动方向对应点转角的最小值问题,提出了仿真分析方法。以一对斜航式法向圆弧锥齿轮副为例,分析存在轴交角误差时,齿轮副接触区域的变化情况,绘制了齿面接触区域,并进行了齿轮副接触区域的运转试验。运转试验结果与仿真结果基本一致,证明了仿真方法的正确性和可行性。  
      关键词:斜航曲线;圆弧锥齿轮;最小有向距离原理;仿真   
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      更新时间:2025-04-03
    • 行星轮系卷扬机传动机构的运动仿真分析

      石加联, 于占忠, 姜奎波
      2010, 34(5): 80-83. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.007
      摘要:在行星轮系卷扬机传动机构原理的基础上,对传动机构进行运动分析,分析计算传动机构的传动比;运用Pro/E软件对其传动机构零部件进行三维实体建模、装配、检查干涉、运动仿真分析,并采用动画模拟行星轮系传动卷扬机的运转过程。在演示回放过程中,仿真跟踪指定的关键点,得出其运动变化曲线。通过计算机仿真与理论计算对比,证实了Pro/E中运动仿真的模型正确、结果可信。  
      关键词:行星轮系卷扬机;传动机构;实体建模;运动仿真   
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      更新时间:2025-04-03
    • 基于有限元的BJX260弧齿轮副应力分析

      赵旭平, 尹玉刚, 帅健
      2010, 34(5): 84-87. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.005
      摘要:采用GB/T 10062—2003推荐的B2与C混合法校核BJX260弧齿轮副的接触强度,并建立了弧齿轮副的有限元模型,研究分析了弧齿轮在额定输出功率下的应力状况。研究并探讨了实际设计应用中有限元法计算校核齿根弯曲应力的新方法。  
      关键词:弧齿轮副;应力计算;强度校核;有限元   
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      更新时间:2025-04-03
    • 汽车变速器啸叫声的噪声源识别

      施全, 郭栋, 龙月泉, 石晓辉
      2010, 34(5): 88-91. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2010.05.020
      摘要:在半消声室变速器NVH试验台上对某款国产变速器进行振动噪声试验,采用阶次分析的方法,识别出主要噪声源;分析了齿轮系统的动态激励;经路试后,解体变速器检测齿轮的结果;确定了产生啸叫声的主要激励源是齿轮副的啮合冲击。  
      关键词:变速器;振动噪声;啸叫;变速器NVH试验台   
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      更新时间:2025-04-03
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