最新刊期
      2017 年 第 4 期

        理论研究

      • 孙鹏飞,安子军
        2017, 41(4): 1-4. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.001
        摘要：实时无隙钢球精密传动实际齿廓是否顶切直接影响其传动性能。基于包络法,对实时无隙钢球精密传动齿廓顶切问题展开研究工作。在基本设计参数给定条件下,分析出外摆线槽和内摆线槽实际齿廓非顶切条件,获取加工外摆线槽和内摆线槽时齿面均不出现顶切的刀具最大进给量（即最大槽深）,并通过计算机图形仿真进行验证。根据以上分析结果,推导出钢球和齿面正确啮合时的钢球半径应满足的不等式方程,分析了钢球半径与影响参数之间的关系,结果表明钢球半径随发生圆半径的增大、短幅系数的减小而变大,且发生圆半径愈大、短幅系数愈小,钢球尺寸的选择范围愈广。研究结果可为实时无隙钢球精密传动的设计制造提供一定的理论依据。  
        关键词：包络法;精密传动;实际齿廓;顶切;啮合钢球   
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        发布时间：2022-10-20
      • 汪恩军,肖俊,廖义德,何超,雷进宇
        2017, 41(4): 5-9. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.002
        摘要：由于多楔带轮系的优化设计在改善汽车性能中起着重要作用,多楔带运动信息的获取与分析也就成为了研究人员关注的热点。针对动态建模与仿真技术在研究多楔带动态特性应用中需要对多楔带轮系进行简化等不足,采用数字图像处理技术获取发动机在运动状态中的多楔带动态信息。先用摄像机对多楔带上的人工标志点进行跟踪与轨迹记录,再运用圆形标志点识别法获得标示点的位置信息,最后用文中算法和霍夫变换检测法分别对几种有着典型形变的标志点进行识别并提取圆心坐标,对比两种方法提取到的圆心坐标的误差,同时分析文中算法测得的多楔带动态信息与激光测距仪得到的多楔带动态信息之间的相关性。试验结果表明,文中采用的方法能准确获取多楔带的动态信息。  
        关键词：多楔带;数字图像处理;人工标志点   
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        发布时间：2022-10-20
      • 崔伟成,李伟,孟凡磊,刘林密
        2017, 41(4): 10-14. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.003
        摘要：局部特征尺度分解与局部均值分解是两种优异的自适应分解方法,在旋转机械故障诊断领域应用十分广泛,为了对比两者的计算流程及性能的差异,针对均值曲线的获取及分解的终止条件进行了对比研究;指出局部均值分解方法在均值点定义、插值方法及纯调频准则等方面存在不足。通过仿真信号和轴承内圈故障振动信号分析,验证了局部特征尺度分解较局部均值分解优越,但后者的部分思想也可以供前者借鉴。  
        关键词：局部特征尺度分解;局部均值分解;均值点;均值曲线;插值   
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        发布时间：2022-10-20
      • 范武,常勇
        2017, 41(4): 15-18. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.004
        摘要：凸轮轮廓的曲率半径是重要参数,直接反映凸轮轮廓"弯曲"程度和形态特征,在凸轮机构的分析设计中占有重要的地位。通过引入"离散-极限"思想,提出一种简单通用、行之有效的求解计算凸轮轮廓曲率半径的新方法。新方法具有无需复杂繁琐的解析求导、更为简单直接的优点。通过一个实例,验算和论证了新方法的正确性。丰富和深化了对盘形凸轮机构的理解和认识,对拓展曲率半径求解具有重要的参考价值和指导意义。  
        关键词：凸轮轮廓;曲率半径;盘形凸轮;离散-极限思想   
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      • 黄雪梅
        2017, 41(4): 19-23. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.005
        摘要：提出了一种基于本征模式分量投影图像分析的滚动轴承故障诊断方法,实现了滚动轴承故障的状态识别与程度识别,首先,依托经验模式分解方法（Empirical Mode Decomposition,EMD）对轴承故障信号进行分析,获取故障本征模式分量（Intrinsic Mode Function,IMF）;其次,构建各个本征模式分量的时频三维灰度投影图像,引入基于灰度共生矩阵（Gray Level Co-occurrence Matrix,GLCM）的纹理特征对三维投影图像进行分析;最后,通过主成分分析进一步压缩特征维度,并结合支持向量机（Support Vector Machine,SVM）实现了滚动轴承的故障诊断。研究从图像特征角度实现故障诊断,丰富了现有振动信号故障特征获取方法,实现了滚动轴承故障的状态识别与程度识别。  
        关键词：故障诊断;灰度共生矩阵;经验模式分解;投影图像   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李云松,陈小安
        2017, 41(4): 24-27. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.006
        摘要：精密传动系统中传动部件产生的弹性扭转变形将导致机械谐振的形成,对系统的动态性能产生较大的影响,甚至导致系统不稳定,损坏系统的精密传动部件。以高精度少齿差减速器为传动部件,构建精密交流伺服驱动系统,建立了精密传动系统动力学模型。针对系统响应影响参数多,计算复杂的问题,提出了基于转动惯量、刚度系数、传动比以及传动误差的多参量灵敏度分析方法。该方法可以为精密传动系统设计提供理论上的参考依据。  
        关键词：精密传动;伺服驱动;机械谐振;灵敏度   
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        发布时间：2022-10-20
      • 唐岁迎,吴立言,杨小辉,陈策
        2017, 41(4): 28-33. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.007
        摘要：以直升机传动系统为研究对象,基于图论法进行方案穷举和筛选以实现传动系统原理方案的自动生成。提取现有直升机传动系统的各传动单元;建立对应的图论表达模型,并转化为数学语言进行计算机处理;基于规则进行推理;分两步实现传动系统原理方案的自动生成,一是生成传动方案的图论模型,二是生成图论模型的标号信息;制定了相关筛选规则进行方案筛选;将经筛选后的传动方案集进行了罗列。  
        关键词：直升机传动系统;图论;自动构型;创新设计;规则   
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        发布时间：2022-10-20
      • 袁亚洲,邵年,陆宝春,张磊磊
        2017, 41(4): 34-37. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.008
        摘要：为了减小齿轮啮合冲击,研究了齿轮修形三要素确立方法和探讨了修形曲线优化方式。建立渐开线标准齿轮三维啮合模型,进行有限元接触分析,将啮合线方向综合弹性变形作为修形量,再对比短、长修形方式下齿面接触应力分析结果,发现短修形具有更好的修形效果。并针对二次曲线和正弦曲线下齿轮修形结果的各自优缺点,将两者组合成新的优化曲线对齿轮修形,分析该设计方案的仿真效果和特点,研究表明,该种修形方式消除了齿轮啮入和啮出冲击时的应力突变现象,为渐开线齿轮提供了新的修形曲线。  
        关键词：有限元;渐开线齿轮;齿廓修形;组合曲线;β取值   
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        发布时间：2022-10-20
      • 何建强,汪少华,姚勇
        2017, 41(4): 38-43. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.009
        摘要：以一种功率分流式混合动力汽车（Power-split Hybrid Electric Vehicle,Power-split HEV）为研究对象,对耦合机构中行星排特征参数及主减速比参数以经济性和动力性双目标函数进行优化设计。利用整车仿真软件AVL/Cruise建立整车模型,在MATLAB/Simulink中建立整车控制策略,结合优化软件Isight设计优化模型。采用非支配排序遗传算法,以最高速作为动力性目标,等效百公里油耗量作为经济性目标对行星排特征参数及主减速比参数进行多目标优化,并对优化结果进行仿真对比。结果表明,在不改变整车控制策略以及保持整车动力性的前提下其等效百公里油耗下降了10%。  
        关键词：功率分流式HEV;参数优化;多目标优化;非支配排序遗传算法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 高兴华,刘洋,杨泽,杨亦涛,谢兰强
        2017, 41(4): 44-47. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.010
        摘要：提出了一种新型的渐开线离散球齿轮传动机构,该机构能实现在空间中的俯仰、偏摆及回转运动的传动,同时避免了现有离散球齿轮存在的传动原理误差。使用ANSYS仿真软件对分度圆直径为512 mm的渐开线离散球齿轮于不同啮合状态的齿面接触特性进行分析,发现在定转矩下渐开线离散球齿轮啮合传动的齿面接触面积与啮合角的变化成反比;且当啮合角变大时,最大接触应力作用点将移向齿顶,同时最大接触应力也随之增大,可达2.059 3×106MPa,通过该种齿轮传动特性的研究为空间传动机构、机械臂等研究提供应用依据。  
        关键词：渐开线离散球齿轮;齿面接触;啮合角;接触应力   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 谢霞,张孝宝,贾巨民
        2017, 41(4): 48-52. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.011
        摘要：针对由三坐标测量获得并经预处理的数据,提出通过NURBS法进行模型重构并通过两步匹配法实现对非圆锥齿轮复杂曲面的误差评定。首先,利用NURBS插值法对变速比非圆锥齿轮的齿面进行曲线及曲面重构,并用最小二乘法进行逼近,获得重构曲面模型。然后,综合应用ICP算法和BFGS算法,建立齿面误差评定模型,将测量数据与设计模型进行初始匹配和精确匹配,并通过MATLAB编程求解,得到欧氏变换矩阵,最终求得齿面误差为0.053 22 mm,满足齿轮设计要求。结果表明,该方法具有较高的重构精度和运算效率,并能较好地解决复杂曲面的误差评定问题。  
        关键词：变速比差速器;非圆锥齿轮;NURBS插值;最小二乘逼近;初始匹配;精确匹配   
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        发布时间：2022-10-20
      • 施晓春,何卫东,单丽君
        2017, 41(4): 53-57. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.012
        摘要：根据重载机车牵引齿轮传动结构特点,考虑到运行过程中启动、持续及高速3种工况,建立起包含轴系结构的齿轮副有限元参数化模型。根据不同工况下轮齿不同的啮合位置、载荷分布情况及变形特点设计出一种新型三圆弧齿面修形方案。通过对比分析及试验验证,采用三圆弧齿向修形曲线后轮齿表面接触状态及载荷分布均优于单圆弧鼓形齿修形。  
        关键词：机车牵引齿轮;轮齿修形;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 姜碧琼,任重义,段建中
        2017, 41(4): 58-61. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.013
        摘要：不同齿数的双圆弧齿轮啮合传动时,由于齿宽不相同,轮齿在受力时的弯曲变形也不相同,则轮齿每个啮合点处的接触应力不相同。建立双圆弧齿轮啮合点接触力的数学模型,并根据弹性力学和材料力学计算出了轮齿弯曲刚度,通过实例计算获得了不同齿数、模数及重合度时双圆弧齿轮各啮合点处的接触力。研究结果将为双圆弧齿轮齿廓修形及提高齿轮承载能力提供依据。  
        关键词：双圆弧齿轮;弯曲刚度;齿廓修形;接触力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 田华军,范乃则,裴帮,赵家栋,苗圩巍,宁可,刘忠明,吴安伟,李宝奎
        2017, 41(4): 62-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.014
        摘要：以设计的某高速动车组齿轮箱迷宫密封为研究对象,利用Fluent软件对迷宫密封内部流场进行数值模拟,得出了迷宫密封内部流场的压力、速度、速度矢量以及湍流分布云图,分析了齿轮箱迷宫密封的密封机理与过程。结果表明,流体流经密封间隙时是加速降压过程,但压力降低很少,流体流出密封间隙进入空腔时是等压增阻过程,进入空腔后,腔体中心的湍流度最大、压力最小,随着距腔体中心的距离增大,速度递增,压力也递增。分析了齿轮箱在3种典型工况中形成的不同压比下的迷宫密封内部流场分布特性,表明泄漏量随着进出口压比的增加而增加,且压比与泄漏量之间成非线性关系。仿真结果可作为齿轮箱迷宫密封设计的参考依据。  
        关键词：高速动车组;迷宫密封;FLUENT;数值模拟   
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      • 关立新,刘庆玲
        2017, 41(4): 67-71. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.015
        摘要：柔性铰链是一种最基本的柔性结构,柔度是柔性铰链最重要的性能参数。充分利用柔性铰链的结构特征,提出组合柔度计算法。针对直圆型、导角型、椭圆型3种基本类型柔性铰链的结构特征进行分析,选择半个柔性铰链为研究对象,合理设置积分变量,得到半个柔性铰链的柔度计算式。利用半个不同类型柔性铰链进行组合,可得到单边、双边、单一型、复合型12种柔性铰链的组合柔度计算式。选择双边直圆柔性铰链、双边直圆椭圆复合型柔性铰链、单边直圆导角复合型柔性铰链,分别采用文中给出的组合柔度计算方法、其他文献中的柔度计算式以及有限元法对其柔度进行分析计算,并对结果进行对比分析,验证文中给出的组合柔度计算方法的正确性与有效性。  
        关键词：变截面柔性铰链;结构特征;组合柔度;验证   
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        发布时间：2022-10-20
      • 于玉真,王飞,李文玉,王凯良
        2017, 41(4): 72-76. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.016
        摘要：在ANSYS中对新型传动滚筒进行瞬态动力学分析,得到多种工况下该传动滚筒的最大等效应力云图、最大主应力时间历程。应用n Code Glyph Works的雨流分析模块对传动滚筒时间历程曲线进行雨流计数,并对载荷谱外推和叠加。基于疲劳寿命预测的相关理论,采用Stress Life模块分析其疲劳寿命和疲劳敏感性,得到传动滚筒损伤直方图以及在过载和残余应力影响下传动滚筒最小疲劳寿命曲线图。研究结果表明,该传动滚筒力学性能良好,传动滚筒的最小疲劳寿命约为783天,满足使用要求。过载和残余应力均对传动滚筒的疲劳寿命具有明显影响。  
        关键词：传动滚筒;载荷谱;疲劳寿命;疲劳敏感性   
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      • 李子繁,韩莹亮,胡玉梅
        2017, 41(4): 77-80. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.017
        摘要：以直齿圆柱齿轮为例,基于LS-DYNA软件的热-固耦合方法,建立了齿轮啮合摩擦发热瞬态有限元模型;通过与理论结果的对比,验证了建模方法的正确性;进而分析了考虑热导率情况下的齿轮啮合摩擦发热,对比了该结果与理论计算结果的不同。该研究可以为齿轮温度场分析中热源的计算提供参考。  
        关键词：齿轮胶合;热-固耦合;瞬态仿真   
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      • 王月桐,高跃飞,信义兵,刘松
        2017, 41(4): 81-84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.018
        摘要：针对大口径迫击炮自动装填系统的功能和需求,设计一种传动性能较好的齿形链式回转弹仓,并针对性地设计了前后限位器,使其能够较好地储存和保护迫击炮弹。其次,链传动特有的多边形效应将导致弹仓回转的不稳定性,为此通过建立弹仓的虚拟样机模型,对弹仓进行动力学分析,得出在极限工况下的供弹精度,结果均满足最初的设计指标要求,对弹仓结构的研究和分析具有一定的理论指导意义。  
        关键词：迫击炮;齿形链;弹仓;动力学   
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      • 李玉善,刘阳,吕安涛
        2017, 41(4): 85-88. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.019
        摘要：针对单自由度齿轮连杆式交通锥回收机械手,在运动学分析的基础上,研究了杆件尺寸、传动比等参数对回收机械手末端执行器速度及轨迹的影响。基于减小所占空间、主臂转角以及水平加速度峰值等优化目标建立了数学模型,利用Matlab软件对主臂转角,主臂、副臂水平夹角及齿轮传动比等参数进行优化。根据优化前后的设计参数,通过ADAMS软件对回收机械手进行了动力学仿真验证,结果表明,优化后回收机械手尺寸减少了10.3%,主臂转角减小了13.6%,水平加速度峰值减小了19.8%。  
        关键词：交通锥回收机械手;参数优化;运动轨迹;仿真分析   
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      • 刘杰,刘世军,徐文博,王峰,郭鹏辉
        2017, 41(4): 89-94. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.020
        摘要：高速列车齿轮箱频发的润滑事故,理论计算了齿轮箱润滑所需润滑油量,采用流场仿真软件Fluent计算了不同浸油深度在不同转速下的有效润滑油量;优化了齿轮箱内部流道的结构,提高了有效润滑油量,并确定影响齿轮箱有效润滑油量的因素。理论计算了不同浸油深度下,搅油损失随着速度的变化情况,不同浸油深度下齿轮箱热平衡温度随着转速的变化情况。分析表明,齿轮箱流道液阻会使有效润滑油量降低,减小液阻能够提高齿轮箱的有效润滑油量;齿轮箱的有效润滑油量与搅油损失都会随着浸油深度增大而显著增大,随着转速的增大而增大;齿轮箱热平衡温度随着浸油深度增加而升高,随转速增大而升高。  
        关键词：FLUENT;有效润滑油量;浸油深度;热平衡温度   
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        发布时间：2022-10-20

        试验分析

      • 宋欢,吴立言,刘岚,王海伟
        2017, 41(4): 95-100. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.021
        摘要：以单级齿轮转子系统为研究对象,建立系统全自由度广义有限元模型。对比分析了Newmark法、Fourier级数法求解齿轮系统动力学方程的计算速度和计算精度。同时提出了一种改进的Fourier级数法,对比计算表明,该方法既有较快的计算速度又有较好的求解精度。  
        关键词：齿轮;系统动力学;误差;Fourier级数法;Newmark法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 万国新,唐进元,李国文,何玉辉
        2017, 41(4): 101-105. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.022
        摘要：齿根过渡圆角对齿根应力有着重要影响,而齿根应力是齿根疲劳裂纹扩展的重要影响因素,因此,研究齿根过渡圆角半径对齿根裂纹扩展的影响十分必要。建立3种不同过渡圆角半径的直齿轮,假设齿根初始裂纹在相同位置,初始裂纹长度一致,基于ABAQUS软件研究齿根裂纹扩展规律。结果表明,不同过渡圆角半径下的齿根裂纹扩展总体趋势一致,但扩展前期过渡圆角半径越大,裂纹越向深入齿轮轮缘方向扩展,扩展后期过渡圆角半径越大,裂纹越往齿顶方向扩展。过渡圆角半径对齿轮临界裂纹长度影响较小。相同裂纹长度下,过渡圆角半径越大,裂纹尖端Mises应力越小,裂纹扩展速率越小,齿轮的裂纹剩余寿命越长。  
        关键词：齿轮;过渡圆角半径;裂纹扩展;ABAQUS   
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        发布时间：2022-10-20
      • 罗瑜,罗艳蕾,管传宝,赵丽梅
        2017, 41(4): 106-109. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.023
        摘要：以一款挖掘机用RV行星减速装置为研究对象,采用接触应力理论分析了摆线轮与针齿齿面接触的疲劳强度,结论显示疲劳损伤易出现在摆线轮的齿根处。利用有限元方法对摆线轮与针齿间的应力应变进行了定量分析,结果与理论分析一致,最大应力为736.65 MPa,小于材料的最小许用接触应力,最大应变发生在摆线轮支撑曲轴的轴承孔处。对摆线轮和针齿的材料GCr15的接触疲劳S-N曲线分析可知,两者在啮合工作过程中没有接触疲劳破坏。  
        关键词：RV行星减速;疲劳寿命;接触应力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张文强,宾光富,李学军,叶桂林
        2017, 41(4): 110-114. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.024
        摘要：传动滚筒作为圆管带式输送机的关键零部件,常采用经验公式取较大安全系数设计筒体结构,实际运行过程中受到弯扭耦合及不平衡所导致动态载荷联合作用,容易导致筒体表面及支撑轴承过早失效。针对现有圆管带式输送机中常见圆柱型、腰鼓型、内凹型3种筒体结构形状的传动滚筒,采用微元法开展滚筒结构受力分析,分别建立相应的有限元模型,研究其应力应变分布及变形规律,得出当筒体表面最大内凹量为直径的7%时,内凹型比圆柱型滚筒最大应力要低63%,最大变形量要减少76%。然后以内凹型传动滚筒结构形式为例,研究其临界转速与模态振型等动力学特性,分析不平衡激励位于筒体中间表面时的稳态同步响应,发现滚筒振动和支撑轴承动载荷随转频成指数增长关系。力学特性分析结论可为此类传动滚筒结构形式设计及不平衡量控制提供参考。  
        关键词：传动滚筒;有限元模型;力学特性;应力应变;不平衡响应   
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        发布时间：2022-10-20
      • 江志农,姜冰,张传岗,兴成宏,张进杰
        2017, 41(4): 115-119. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.025
        摘要：以一台直列六缸发动机为研究对象,建立发动机齿轮传动系统（曲轴、曲轴齿轮、中间齿轮、凸轮轴齿轮和凸轮轴）的模型,运用ADAMS多体动力学仿真软件,模拟分析凸轮轴齿轮在正常运行和断齿故障及凸轮轴轴向窜动和中间齿轮径向振动两种故障下,凸轮轴齿轮的频率变化情况,并与实际故障案例进行了对比分析。结果表明,当凸轮轴齿轮发生断齿故障时,其基频、三倍频和四倍频均会增加,且各阶频率都会增大,这与实际故障案例非常吻合;当凸轮轴发生轴向窜动和中间齿轮径向振动时,便会引起凸轮轴运动过程中的基频、三倍频和四倍频的增大,各阶频率的明显增大,因此以上两种情况都有可能造成齿轮不平稳运行,导致断齿故障的发生。  
        关键词：发动机;齿轮传动;齿轮断裂;径向振动;动力学仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 马晓光,于天龙,鲍艳秋,李诤
        2017, 41(4): 120-124. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.026
        摘要：齿轮箱是风力发电机组中的重要组成部分,其在整机环境下的动力学表现是决定齿轮箱寿命甚至整机寿命的关键因素。利用多体动力学仿真软件Simpack建立了刚体-柔体耦合的某MW级风力发电机组整机多体动力学传动链模型,通过将Simpack传动链模型所计算得出的固有频率与Bladed软件计算结果和理论计算结果相比较,验证了该模型的可靠性和准确性。基于该传动链模型进行了在频域上和时域上的多体动力学仿真求解,对整机传动系统进行了模态分析,对其潜在的共振可能进行了评估,分析了轴不对中对齿轮箱动力学性能的影响,最后通过试验验证了上述分析方法和评估手段的正确性。  
        关键词：传动链;风电齿轮箱;共振分析;轴不对中   
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        发布时间：2022-10-20
      • 邱昕洋,张彦钦,张光辉
        2017, 41(4): 125-127. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.027
        摘要：针对钢蜗轮传动的耐磨性能开展研究,设计一种适用于瞬时线接触滑动摩擦的销盘试样,对比分析几种典型成品油的减摩抗磨性能;开展微观啮合参数与滑动摩擦因数的相关性试验分析,定量研究载荷和滑动速度对传动副摩擦因数的影响。结果表明,线接触滑动摩擦试验能充分模拟平面蜗轮副任意瞬时的摩擦学系统;车辆齿轮油GL-5的减摩抗磨性能较好,较大的诱导法曲率半径和润滑角可以降低摩擦因数,该试验为钢制平面蜗轮传动的参数选择及优化设计提供了有利的依据。  
        关键词：钢蜗杆传动;销盘试验;减摩抗磨性能;线接触   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张福来,张迎辉,何卫东,施晓春
        2017, 41(4): 128-132. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.028
        摘要：以某机车牵引传动系统为研究对象,建立了考虑轴变形、柔性箱体、电机和轮轨摩擦力矩等影响因素的较为完整的传动系统模型,对模型进行了静态、模态分析和动力学分析,仿真分析发现导致噪声和振动的原因是由传递误差偏大,轮齿偏载导致发生较大啮合冲击引起的。利用Monte Carlo法以降低传递误差为目标进行齿形优化,得出最佳修形方案,使得传递误差数值降低了73%,偏载现象大幅改善。  
        关键词：齿轮传动系统;动力学特性;模态分析;Romax   
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        发布时间：2022-10-20
      • 吴松峻,李华,姚进
        2017, 41(4): 133-137. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.029
        摘要：针对传统液力变矩器效率不够高的问题,设计了一种液力机械复合传动系统。通过简要地介绍传统液力变矩器的基本结构及原理,指出了传统液力变矩器传递效率低下的不足。为解决这个问题,提供了一种复合传动系统,它在传统液力变矩器的基础上加装了一个机械装置,使整个系统在功率分流的状态下,液力机械能同时传递功率,而液力变矩器能始终工作于高效点。最后,对比由样机实验得到的效率与传统装置效率的差异,说明此传动系统对效率提升的切实可行性,为该效率提升装置投入生产提供了依据。  
        关键词：液力变矩器;复合传动系统;功率分流;实验   
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        发布时间：2022-10-20
      • 钟自锋,卢剑
        2017, 41(4): 138-142. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.030
        摘要：为了研究某变速箱同步器的换挡性能,结合同步器耐久试验台的换挡控制和试验规范,采用SimulationX软件集成ADAMS、ABAQUS和CATIA构建了同步器模型、换挡控制机构模型、换挡机器人模型,对同步器的一挡进二挡和二挡进一挡两种换挡工况进行了仿真分析,得到了换挡力、输入轴转速和换挡位移等参数,并且与台架试验数据进行了对比,分析结果表明,两者参数曲线基本一致,区别在于仿真换挡时间较台架试验时间稍微提前,由此验证了仿真结果的可行性和准确性。  
        关键词：同步器耐久试验台;同步器模型;换挡控制机构;换挡力;仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 莫易敏,向科鹏,姚亮,陈龙龙,高勇
        2017, 41(4): 143-146. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.031
        摘要：汽车传动系的性能影响整车油耗,为了降低传动系阻力,减小油耗,在四驱五电机台架上对某前置前驱车型传动系进行了阻力的试验探究。试验探究表明,该车型阻力与挡位、发动机转速均呈正相关;该车型传动系中阻力最大的部件是变速箱。对影响变速箱功率损失的润滑油进行了效率试验,对比变速箱在4种不同润滑油条件下的效率,优选出润滑油2#,通过试验得出它较原厂油的综合效率提高了0.43%。  
        关键词：前置前驱;传动系;阻力;变速箱;润滑油;优化   
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        发布时间：2022-10-20
      • 陈云,刘诗道
        2017, 41(4): 147-150. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.032
        摘要：针对某款纵置变速器在市场上反馈结合面有渗油,首先,用有限元方法分析壳体结合面的静态间隙,再考虑变速箱的一挡和倒挡工况,分析壳体结合面的动态间隙;然后,针对该壳体做了面压试验,验证了理论分析的正确性,同时找到漏油是由于壳体结合面质量造成;最后,模拟变速器的实际装箱条件,涂上密封胶后再做面压试验,结果显示结合面的压力均匀,结合面密封可靠,证明理论设计无问题,为变速器壳体结合面密封性研究提供参考。  
        关键词：变速器;结合面;有限元;面压   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 吴华春,任永武,余海涛,施梦瑶
        2017, 41(4): 151-155. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.033
        摘要：托辊是带式输送机的重要组成部件,其作用是承托输送带,以保证带式输送机平稳运行。为克服传统托辊中机械轴承摩擦磨损带来的旋转阻力大、带速受限、能耗大等难题,设计了一种径向方向采用永磁轴承支承,轴向靠机械力约束的磁悬浮托辊。采用等效磁荷法推导了永磁轴承承载力数学模型,并利用MATLAB对主要参数进行了设计与分析。通过与有限元法比较,验证了等效磁荷法设计的永磁轴承的合理性。磁悬浮托辊的旋转阻力测试结果表明,磁悬浮托辊能有效减少摩擦和降低运行阻力。  
        关键词：磁悬浮托辊;带式输送机;永磁轴承;等效磁荷法;旋转阻力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 刘娜,梅瑛,王书森,胡微微
        2017, 41(4): 156-162. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.034
        摘要：提出了一种以新型三自由度冗余驱动并联机构4-PRP作为定位模块,串联上三自由度并联机构3-UPS&PU来共同实现六自由度运动的新型混联机床的机构设计方案。首先,运用螺旋理论分析了该机床实现3T3R运动原理,计算出该机构的自由度。然后,利用解析矢量法及几何关系建立机构位置逆解方程,运用影响系数法建立了一阶运动影响系数矩阵—Jacobian矩阵和二阶影响系数矩阵—Hessian矩阵,建立了完整的运动学模型。最后,应用MATLAB对逆解方程进行求解并利用ADAMS对求解结果进行仿真验证,验证了运动学模型的正确性及机构的可行性。  
        关键词：冗余驱动;混联机床;旋量理论;运动影响系数;运动学模型   
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        发布时间：2022-10-20
      • 程强,李瑞琴
        2017, 41(4): 163-167. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.035
        摘要：提出一种可以实现三维平动的新型正交三自由度并联机构3-CPR。用ADAMS建立虚拟样机对该机构进行运动学仿真实验,表明该机构具有良好的运动学性能。采用搜索法求解机构工作空间,用遗传优化算法对机构工作空间体积进行优化,得到工作空间体积取最大值时机构的尺寸参数。3-CPR并联机构用移动副作为驱动副,具有结构简单、刚度大、输出力大等优势。工作空间的优化结果对该机构在实际应用中具有重要的参考价值。  
        关键词：并联机构;工作空间;参数优化;遗传算法   
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        发布时间：2022-10-20
      • 胡顺安,徐元周,宋建平,王立帅
        2017, 41(4): 168-171. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.036
        摘要：大吨位转向驱动桥路试过程中,出现转向驱动桥的连接叉与万向传动轴总成异常磨损故障。经有限元分析确认为桥壳总成刚度不足造成的故障,因此,桥壳总成需要进行改进。改进后的转向驱动桥壳总成经有限元分析,其刚度能满足设计要求,但在最大载荷时,安全系数偏小。将改进后的转向驱动桥壳总成经有限元分析的结果与桥壳总成垂直疲劳试验台架的刚度测量结果进行对比,排除人为和系统的偏差,最终确认有限元分析结果与台架试验结果相差不大。  
        关键词：转向驱动桥;桥壳总成;有限元分析;台架试验   
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        发布时间：2022-10-20
      • 范乃则,田华军,裴帮,徐艳晖,徐森,宁可,张祥儒,李耀,刘中令
        2017, 41(4): 172-175. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.037
        摘要：介绍了一种自主研发且适用于时速200 km/h客运机车的齿轮箱。通过齿轮CAD及有限元分析分别对于齿轮及箱体进行了分析,确认其具有较高的可靠性。齿轮齿坯由经过电渣重熔的18CrNiMo7-6合金钢锻造而成,在齿轮的成型过程中加入了渗碳淬火、喷丸及修形等工艺,以保证啮合过程中的可靠性及平顺性。箱体采用铝合金替代传统的球墨铸铁铸造而成,不仅达到轻量化设计的要求,而且有助于齿轮箱的散热。在型式试验过程中,齿轮箱运行平稳,轴承温升符合要求。  
        关键词：机车齿轮箱铝合金;轻量化设计;型式试验   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨长征
        2017, 41(4): 176-180. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.038
        摘要：针对变转速条件下滚动轴承故障特征难以提取的问题,提出了一种基于角域经验小波变换的变转速滚动轴承故障诊断方法。该方法首先利用等角度重采样将变转速下非平稳的滚动轴承故障振动信号转化为角域平稳信号,然后应用经验小波变换（Empirical mode decomposition,EWT）对角域平稳信号进行自适应分解,得到若干个经验模态分量,最后选择峭度值最大的经验模态分量进行包络谱分析,提取出滚动轴承故障的阶比特征。为提高经验小波变换的分解效率,对其频谱分割方法进行了改进。滚动轴承故障诊断实例表明,该方法能够有效地抑制噪声等干扰成分的影响,精确提取滚动轴承故障的阶比特征,为变转速条件下的滚动轴承故障诊断提供一种有效方法。  
        关键词：变转速;滚动轴承;故障诊断;角域经验小波变换   
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        发布时间：2022-10-20
      • 宋永石,尚雷,何仁琪,刘阁
        2017, 41(4): 181-185. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.039
        摘要：以自动焊接过程中的自动旋转工作台为研究背景。应用三维建模软件平台建立工作台中关键传动部位槽轮机构的虚拟样机,针对传统机构缺陷,结合运动仿真数据,提出新型槽轮机构的设计方法,并重新建立新型槽轮机构柔性体虚拟样机。通过有限元分析验证其设计的合理性,为高精度自动转台的设计制造和工程应用提供了理论依据。  
        关键词：虚拟样机;旋转工作台;槽轮机构;运动仿真;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 匡毅,范乃则,田华军,裴帮,赵家栋,宁可,张祥儒,徐森,徐晖
        2017, 41(4): 186-188. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.040
        摘要：以机车所用QT400-18L牌号低温球墨铸铁齿轮箱体为例,通过对材料元素含量的控制,使得石墨球化更加充分。同时对所取试样进行热处理,以保证力学性能更加稳定。铸造过程中对浇注工艺的改进减少了铸造缺陷,更能保证产品的表面质量。  
        关键词：机车齿轮箱;低温球铁;铸造工艺   
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        发布时间：2022-10-20
      • 王薪鉴,郭烈恩,王官明,鲍胜伟,张宪信
        2017, 41(4): 189-192. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2017.04.041
        摘要：为提高HDZ-80型药品装盒机中凸轮机构运动的稳定性,降低噪声,对凸轮的运动规律进行了改进。采用B样条函数运动规律代替原有的正弦加速度运动规律。同时开发了基于B样条函数运动规律的药品装盒机凸轮参数化软件,解决了现有凸轮参数化软件不能添加多约束运动控制条件的问题,使药品装盒机凸轮参数化软件更具有实用价值和普遍适用性。经过实验验证,改进运动规律后的凸轮在实际作业中噪声明显降低,且药品装盒机的产品包装质量明显提高,为带有类似圆柱凸轮机构的设备改进提供了参考。  
        关键词：凸轮;药品装盒机;B样条曲线;参数化设计   
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        发布时间：2022-10-20
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