最新刊期
      2018 年 第 11 期

        理论研究

      • 陈扬枝,朱安仕,吕月玲
        2018, 42(11): 1-6. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.001
        摘要：研究了平行轴线齿轮的啮合特性,包括滑动率、啮合模型和啮合频率;并与渐开线齿轮固有的节点冲击、动态传动误差和啮合冲击等特性进行比较。理论分析结果表明,平行轴线齿轮可以从根本上消除节点冲击、时变刚度对齿轮传动振动和噪声的影响;同时,平行轴线齿轮受到的啮合冲击频率较低。仿真实验结果表明,平行轴线齿轮滑动率为0,且具有稳态啮合的特性。为平行轴线齿轮的振动和噪声研究提供了理论基础,为其在齿轮变速器减振降噪领域的应用提供了依据。  
        关键词：平行轴线齿轮;啮合特性;节点冲击;时变刚度;减振降噪;接触应力   
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        发布时间：2022-10-20
      • 李天兴,邢春荣,王国峰,苏建新,王会良,安小涛,李聚波
        2018, 42(11): 7-12. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.002
        摘要：摆线轮齿面加工精度是影响RV减速器运动性能的关键因素,而根据齿面误差检测数据进行机床磨削参数的反调修正更是摆线轮制造过程的重要环节。通过摆线轮展成磨削原理分析,明确了砂轮与摆线轮之间的复杂运动关系,建立了摆线轮齿面展成磨削运动关系模型,并借助于齿轮啮合理论和空间坐标转换原理,推导了以机床磨削参数为变量的摆线轮理论齿面及法矢的数学表达,为检测后齿廓误差的反调修正提供理论依据。根据构建的摆线展成磨削模型,讨论了主要磨削参数对齿面误差的影响规律。最后,与采用摆线生成原理得到的摆线轮齿廓进行了对比验证,证明了该齿廓方程表达及其建立方法的正确性。它不仅可以为摆线轮加工误差检测提供必需的理论数据,而且对摆线轮机床磨削参数的反调修正以及摆线轮齿面精度改善具有重要的理论意义。  
        关键词：RV减速器;摆线轮;展成磨削模型;反调修正;影响因素   
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        发布时间：2022-10-20
      • 鄢挺,杨林,陈亮
        2018, 42(11): 13-21. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.003
        摘要：离合器结合控制是影响混合动力汽车模式切换控制中的动力中断时间与冲击度的主要因素,关键在于如何自动适应离合器在使用过程中存在的磨损及其工作环境条件的变化。为此,提出一种基于数据驱动和转矩预测的在线自适应优化控制方法,通过人工神经网络辨识离合器模型并在线更新,采用卡尔曼滤波方法实时预测离合器转矩,解决离合器参数的动态不确定性问题,进而以综合抑制冲击度和减少结合时间为目标函数,结合组合优化算法得到最优占空比序列和最优结合时间,同时采用发动机目标转速轨迹跟踪控制完成离合器两侧转速同步。测试结果证明,提出的方案可实时应用于车辆在线控制,相比其他控制方法,能有效抑制冲击度和减少结合时间。  
        关键词：离合器;混合动力;冲击度;数据驱动;自适应控制   
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      • 柯庆勋,邓效忠,苏建新,聂少武
        2018, 42(11): 22-26. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.004
        摘要：高精度RV减速器摆线齿轮齿面精加工过程中齿槽将砂轮包容,大部分磨削能转化为热能,引起磨削区温度急剧升高。过高的磨削温度将造成齿面表层出现二次回火烧伤、白层等热损伤。为防止热损伤的出现,在湿磨工况下采用不同磨齿工艺参数对齿面温度场分布情况进行数值模拟。采用理论分析计算出磨削过程中热量分配比及对流散热系数,运用有限单元法和计算机仿真软件对湿磨工况下齿面温度场分布情况进行仿真。研究结果表明:磨削深度ap对齿面温度场分布情况有较大影响;冷却液的对流换热作用能够及时有效的降低齿面温度,摆线轮齿面的精加工环境应当在湿磨工况下;其他磨削工艺参数不变时,随着磨削深度ap的增加,磨削液的冷却作用使齿面温升梯度较缓。仿真实验结果对预测湿磨工况下摆线轮齿面温度场分布情况及合理选用湿磨磨齿工艺参数有重要的应用价值。  
        关键词：摆线齿轮;湿磨;冷却液;有限元仿真;磨齿烧伤   
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      • 云永琥,胡泓,塔静宁
        2018, 42(11): 27-32. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.005
        摘要：为了研究塑料斜齿轮与钢制蜗杆在传动过程中齿面的受力情况,建立了考虑齿间载荷分配的塑料斜齿轮与钢制蜗杆啮合副力学模型,并利用齿轮啮合过程中的变形协调关系,计算得到了塑料斜齿轮齿面接触点啮合力在连续啮合过程中的变化规律。同时也利用ANSYS Workbench有限元软件对塑料斜齿轮与钢制蜗杆的啮合力进行了仿真分析,分析结果显示采用本文方法计算结果与有限元仿真结果吻合良好,验证了本文方法的合理有效。研究表明,塑料斜齿轮齿面在正常啮合过程中的最大啮合力出现在靠近齿根处的少齿啮合区,塑料斜齿轮在此处容易发生磨损和疲劳破坏。所提方法实现了对塑料斜齿轮与钢制蜗杆啮合力的快速计算,可为工程中齿轮设计以及提高齿轮承载能力提供一定的参考。  
        关键词：塑料斜齿轮;钢制蜗杆;载荷分配;变形协调;有限元仿真   
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        发布时间：2022-10-20
      • 杨锐,周建星,姜宏,阿达依·谢尔亚孜旦
        2018, 42(11): 33-39. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.006
        摘要：为了探究含故障因素行星齿轮传动系统的动态特性,结合Hertz接触理论和齿轮激励,建立考虑齿面接触特性的行星齿轮传动系统动力学模型,并且在模型中分别引入了行星轮、内齿圈、太阳轮3种断齿故障因素;分别模拟了传动系统在不同故障因素影响下的工作过程,通过分析动载荷谱、浮动轨迹来研究行星齿轮出现故障的情况下传动系统的动态特性。得出结论:与内齿圈断齿故障相比,行星轮、太阳轮断齿对系统造成影响更大;频谱图中低频区域的幅值所在频率和故障频率有着对应关系;太阳轮断齿故障因素使太阳轮浮动轨迹半径大幅增加。故障因素对系统动态特性影响的研究,可以为行星齿轮传动系统的故障诊断提供理论依据。  
        关键词：行星齿轮;动态特性;断齿故障   
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      • 单外平,李翔晟,叶文
        2018, 42(11): 40-45. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.007
        摘要：在汽车机械式变速器动力传动系统中,离合器的结合品质直接影响汽车起步、换挡平顺性和乘坐舒适性,尤其是汽车的起步品质。针对机械式自动变速器（Automatic Mechanical Transmission,AMT）汽车起步换挡的控制要求,根据人们在汽车起步和换挡过程中操纵离合器的基本规律,通过结合过程中汽车传动系动力学分析,确定3个结合力轨迹特征,根据轨迹特征定义出离合器结合时的6种特征结合力轨迹。以汽车起步时对离合器结合品质的要求,通过6种特征结合力轨迹对离合器接合品质的影响的比较分析,确定离合器新的接合力轨迹;并根据离合器结合品质的评价指标,通过改进离合器执行器结构和控制转矩变化和增长速率实现新的接合力轨迹。仿真结果表明,所确定的离合器新的结合力轨迹能有效提高离合器的结合品质,从而达到改善汽车起步和换挡品质的目的。  
        关键词：汽车;全电AMT;离合器;接合力轨迹;接合品质   
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      • 何育民,郝安帮
        2018, 42(11): 46-51. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.008
        摘要：为了研究实际重合度对啮合刚度及齿轮动态响应的影响,使用三维建模软件SolidWorks建立齿轮啮合装配模型,将模型导入有限元软件ANSYS Workbench的瞬态动力学模块中,用准静态的方法求出了不同工况下的啮合刚度,分析了实际重合度对啮合刚度的影响。接着使用MATLAB在两组工况下,分别对实际重合度与理论重合度的齿轮副动力学模型进行数值仿真,发现两者的动态响应有所区别,表明在进行齿轮动力学分析时,应根据具体的工况确定实际重合度,使分析更加精确。  
        关键词：重合度;有限元;啮合刚度;齿轮动力学;准静态   
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      • 庄森,赵双
        2018, 42(11): 52-57. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.009
        摘要：为利用分箱电池的结构离散性构建电动汽车低压驱动系统,提出了分裂绕组电机的概念,并以分数槽集中绕组无刷直流电机为例,阐述了电机绕组的拆分原理及方法。通过对一个虚拟分数槽集中绕组无刷直流电机的仿真分析,初步展示了分裂绕组电机的实用性。确认了当转矩转速特性相同时,分裂绕组电机各次绕组电源电压之和高于惯常绕组电机的电源电压。  
        关键词：低压驱动系统;无刷直流电机;分裂绕组;转矩转速特性;仿真分析   
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        发布时间：2022-10-20

        设计计算

      • 赵耀虹,夏昊,王自谦,李瑞琴,夭银银,王勇军
        2018, 42(11): 58-61. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.010
        摘要：提出一种通过BP神经网络求解并联机构位置正解的方法。根据BP神经网络的算法,采用了3层前向神经网络。对3-CRS/SP并联机构建立旋转矩阵求得该机构的位置逆解。将位置逆解所得数据作为神经网络的输入,将求解位置逆解的动平台位姿包含4个参数值作为输出,进行神经网络的训练。仿真和实验结果表明,该方法对于求解并联机构位置正解快速有效;相对于解析法,该方法直观简洁,能够为并联机构的控制过程提供数值参考。  
        关键词：BP神经网络;并联机构;位置正解   
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      • 王晓磊,金振林,李晓丹,刘祥
        2018, 42(11): 62-66. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.011
        摘要：提出一种新型并联仿生机械腿,对该机械腿结构进行了尺度综合和优化。建立了该机械腿的位置矢量模型,推导了该机械腿的位置反解和速度映射方程,得到了速度雅可比矩阵。建立了机械腿的空间评价指标和运动灵巧指标,采用空间模型技术分析了结构参数对机械腿工作空间评价指标和运动灵巧性指标的影响规律。结合加工与装配的工艺性,应用基于性能图谱的多目标概率参数优化法,选取了一组合理的结构参数,为仿生机械腿的静力学分析、动力学分析、刚度分析、轨迹规划和运动控制奠定了基础。  
        关键词：并联仿生机械腿;尺度分析;参数优化;空间模型技术;性能图谱   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孙健华,顾海,张捷,李彬
        2018, 42(11): 67-71. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.012
        摘要：当前在微操作领域,应用于细胞及更小单位的基因组织手术逐渐普遍,但其局限性在于缺乏优良的显微操作装备。基于此,提出一种可应用于显微操作的三转两移5自由度混联机器人机构。运用约束螺旋方法对机构展开了自由度分析;通过机构的几何约束关系求得机构的位置正反解,基于正反解得到机构的雅可比矩阵,证明了机构的非耦合特性;最后建立了机构的运动学模型,通过Matlab建立机构虚拟样机模型并仿真,得到机构末端的线性位移和角速度输出图像,验证了理论分析的正确性,为机构的实践应用提供了理论基础。  
        关键词：微操作;五自由度;机器人机构;运动学   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张志宏,刘忠明,王征兵,颜世铛,张海军
        2018, 42(11): 72-75. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.013
        摘要：分析了起重机减速器变载荷工况下等效载荷的计算方法,推导出齿轮疲劳强度计算和轴承疲劳寿命计算时不同的使用系数计算公式,并根据寿命系数重新计算了用于齿轮疲劳强度计算时的指数值。指出了齿轮和轴承疲劳计算时载荷谱系数的不同之处。计算方法对起重机减速器设计计算具有指导性意义。  
        关键词：起重机减速器;疲劳强度;疲劳寿命;等效载荷;使用系数   
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      • 王峥嵘,杜进辅,刘凯,文建爽
        2018, 42(11): 76-78. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.014
        摘要：针对目前轮齿几何接触仿真中接触椭圆的计算需借助于参考点附近配对齿面的二次逼近以及复杂的曲率推导等问题,提出了一种改进的基于数值迭代的接触椭圆计算方法。首先通过啮合基本方程组求出瞬时接触点。然后以该点为起点按照给定的弹性变形量进行整周搜索,获得该接触位置的瞬时接触椭圆及其长、短轴,进而得到整个齿面的接触印痕。最后以一对摆线齿准双曲面齿轮为例,通过与商用软件及滚检实验结果的对比,验证了该方法的可行性。  
        关键词：数值迭代;瞬时接触椭圆;接触印痕;摆线齿准双曲面齿轮   
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      • 刘庆,吴启斌
        2018, 42(11): 79-84. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.015
        摘要：行星轮边减速器传动比大、结构紧凑且具备较强的承载能力。基于二级行星轮边减速器结构特点,保持总传动比不变,将齿数、模数及齿宽作为变量,在相同输入功率、转速下,当齿面接触强度和齿根弯曲强度达到一定安全系数时,寻求最优变量,使整体功率损失最小,进行优化设计;基于Simulink建立了最优解轮边减速器模型,并导入Labview,在Labview+PXI环境下实现模型实时仿真,对动态特性进行分析。结果表明,优化后,功率损失率由3. 87%降低至3. 31%;优化后轮边减速器各级齿轮传动啮合变形是混沌的,齿轮副啮合变形大小由其传递的力矩决定,受齿轮啮合时变刚度影响在稳定值周围波动,表明了优化设计的可靠性。  
        关键词：轮边减速器;功率;传动比;齿轮;模型   
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        发布时间：2022-10-20
      • 严岳胜,张西金,贾超
        2018, 42(11): 85-88. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.016
        摘要：齿轮修形是改善齿轮传动动态特性的一种重要手段。应用人字齿轮于星型轮系构成人字齿轮星型传动系统,研究了修形齿面建模和承载传动误差计算方法。以承载传动误差幅值最小为目标,分别进行了太阳轮与星轮啮合副和星轮与内齿圈啮合副修形优化设计。将优化设计得到的修形量重新分配,并通过TCA和LTCA技术验证了分配方法合理性。该研究成果为星型轮系修形设计提供了理论依据。  
        关键词：人字齿轮;星型传动;修形;轮齿接触分析;承载传动误差   
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      • 李靖,曹民
        2018, 42(11): 89-95. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.017
        摘要：为使人机协作更加紧密,确定合理精确的上肢运动模型,根据人体上肢解剖结构,提出一种8关节上肢外骨骼康复机器人的设计。在以往上肢机器人基础上做出改进,根据上肢复杂结构建立精确的等效运动学模型,实现机器人与肩关节内部结构变化的紧密结合,可有效缓解治疗中的不适;进而准确模拟出上肢运动可达的工作空间,并利用简洁的逆运动学算法对各关节变量进行求解;根据人体运动特性,运用倍四元数位姿插值法进行任务空间的轨迹规划,并通过SolidWorks、MATLAB、V-REP软件仿真验证,证明了设计的合理性与算法的可行性。  
        关键词：外骨骼机构;精确模型;运动学;仿真   
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      • 赵冲,马晓娟
        2018, 42(11): 96-100. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.018
        摘要：为提高传统双线圈旁置式磁流变制动器的制动力矩,提出了一种双线圈波纹状新型磁流变制动器。该制动器采用双线圈结构,并利用凹槽与凸脊相互配合的方式,进一步增大了磁流变液的有效可控作用面积。通过数学方法确定了凹槽和凸脊的圆心位置,推导了波纹状磁流变制动器的力矩模型。研究结果表明,当波纹状磁流变制动器采用先凸脊后凹槽的方式,且当凹槽或凸脊的个数为2时,波纹状磁流变制动器输出的制动力矩最大为184. 6 N·m,较传统双线圈旁置式磁流变制动器的制动力矩提高了约46%。研究结果可以作为磁流变制动器设计的参考。  
        关键词：磁流变制动器;制动力矩;凹槽;凸脊   
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        试验分析

      • 董惠敏,梁世文,张闯
        2018, 42(11): 101-106. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.019
        摘要：提出了耦合弹性支承的齿轮传动系统等效模型,引入多维弹簧单元组合等效轴承与齿轮箱弹性,将"传动轴-轴承-齿轮箱"3个弹性支承件之间以及齿轮箱多个轴承孔之间的耦合关系表述为弹性支承系统的位移约束方程,并耦合齿轮有限元接触分析模型形成齿轮传动系统的性能分析方法。以某单级斜齿轮轴系为例,应用该方法分析了支承形式和刚度对其传动性能指标的影响,包括系统传动误差和齿面接触应力分布,结果表明,该方法相比经验公式计算方法更真实、全面地反映了轴系支承刚度特性对其传动性能的影响。研究工作对轴系支承结构的刚度设计有指导作用。  
        关键词：弹性支承;等效;耦合关系;齿轮有限元接触分析;传动误差   
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        发布时间：2022-10-20
      • 余晓霞,张志刚,侯亚斌,欧欣
        2018, 42(11): 107-112. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.020
        摘要：对手动挡变速器静态换挡性能和动态换挡性能影响因素进行了分析。基于变速器换挡性能测试需求,设计开发了换挡性能试验台的机械系统和软件系统。基于所开发的试验台架,对某款变速器进行了静态换挡性能和动态换挡性能试验。静态换挡试验表明,所设计开发的测试系统能够准确测量变速器换挡机构的换挡轨迹、挡位间隙以及选挡刚度等性能参数。动态换挡性能试验表明,所设计的试验台能够实时测量换挡力、换挡位移以及变速器输入端转速等性能参数,能够检测出换挡过程中是否发生二次冲击。  
        关键词：手动挡变速器;测试系统;换挡性能;试验研究   
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        发布时间：2022-10-20
      • 沈林,阮登芳,涂攀
        2018, 42(11): 113-116. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.021
        摘要：齿轮搅油功率损失与其影响因素形成复杂的关系,难以直接用理论方法确定。一对齿轮的搅油由于存在齿轮啮合过程中的泵吸效应,与单齿搅油存在一定的差别,而现有的搅油损失计算公式大多是针对单齿搅油,在试验数据基础上通过量纲分析得到,受试验条件的限制,其应用范围非常有限。采用计算流体动力学（CFD）软件FLUENT对一对啮合齿轮空载时的搅油损失进行仿真并将计算结果与试验结果进行了比对;分析了齿轮旋转方向和传动比对搅油损失的影响,比较了直齿轮与斜齿轮搅油损失的差异。结果表明,仿真结果与试验测试结果接近,所采用仿真方法能较准确地预测啮合齿轮的搅油功率损失;齿轮旋转方向、传动比和螺旋角对齿轮对的搅油功率损失均有较大影响。  
        关键词：啮合齿轮;搅油损失;流体动力学;试验验证   
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        发布时间：2022-10-20
      • 付永领,郑世成,甘发金
        2018, 42(11): 117-122. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.022
        摘要：以用于飞机机电作动器的标准式行星滚柱丝杠副为研究对象,针对其寿命分别利用力学理论进行计算获得解析解、利用ANSYS Workbench软件进行有限元仿真分析,并将解析解与仿真结果进行对比,两者的偏差值最大不超过5%。在此基础上,分析了丝杠导程（螺纹升角）对丝杠副寿命的影响,结果表明,随着丝杠导程（螺纹升角）增大,丝杠副寿命逐渐增大,说明适当增大丝杠导程（螺纹升角）,可以提高丝杠副的寿命。同时分析了滚柱根数对丝杠副寿命的影响,随着滚柱根数的增多,接触点个数随之增加,丝杠副寿命逐渐变大,从增大丝杠副寿命的角度来看,滚柱根数越多越好。研究为研制高可靠性长寿命的行星滚柱丝杠副提供了优化设计和分析的依据。  
        关键词：标准式行星滚柱丝杠副;寿命;丝杠导程;螺纹升角;滚柱根数   
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        发布时间：2022-10-20
      • 赵超飞,魏冰阳
        2018, 42(11): 123-126. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.023
        摘要：提出了一种直廓环面蜗杆-圆柱斜齿轮啮合传动形式。根据蜗杆几何参数,计算出与蜗杆配合的圆柱斜齿轮几何参数,建立了直廓环面蜗杆与圆柱斜齿轮的三维模型;运用有限元软件Workbench进行静力学分析,得出齿面接触应力、等效应力及位移量;对斜齿轮进行齿廓及螺旋线双向内凹修形,结果显示内凹修形可以适当减小齿面接触应力及位移量,从而提高齿轮副的承载能力,其中齿廓修形对接触性能影响更为显著。通过加工与滚检试验,验证了所提出的直廓环面蜗杆与斜齿轮传动方式的可行性。  
        关键词：直廓环面蜗杆;圆柱斜齿轮;齿面修形;有限元分析   
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        发布时间：2022-10-20
      • 彭虎,张进秋,张建,韩朝帅,王辉
        2018, 42(11): 127-131. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.024
        摘要：以某型轮式车辆为对象,为实现减振及馈能的双重目的,设计了齿轮齿条式电磁作动器（Electromagnetic actuator,EA）,建立了相应的数学模型,并对其惯性力的影响及阻尼特性进行了分析。加工了原理样机,并对其机械摩擦特性、电磁阻尼特性、主动出力特性及反馈电压特性进行试验测试,验证EA是否满足设计要求。结果表明,最大机械摩擦力285 N,满足设计限制需求;额定电流约束下,最大电磁阻尼力约1100 N,具备较好的阻尼调节能力;最大主动出力近1 000 N,略小于理论值;最大反馈电压近80 V,悬挂相对速度0. 1～0. 3 m/s,在最优馈能区间内,整车馈能功率近百瓦,具备良好的馈能能力。该EA满足设计需求,结构方案可行。  
        关键词：馈能;特性试验;电磁阻尼;电磁作动器   
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        发布时间：2022-10-20
      • 林近山,窦春红,赵光胜,尹建华
        2018, 42(11): 132-136. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.025
        摘要：经验模式分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）是一种经验的方法,缺乏严格的理论证明,在实际应用中存在着许多问题,这些问题导致EMD方法难以有效提取复杂风电齿轮箱振动信号的故障特征。傅里叶分解方法（Fourier Decomposition Method,FDM）是一种新的非平稳非线性信号处理方法,具有坚实的理论基础,能够有效克服EMD方法的缺陷。因此,将FDM用于分析风电齿轮箱振动信号,提出了基于FDM的风电齿轮箱故障诊断方法。将该方法用于实际风电齿轮箱故障诊断,结果表明该方法能够有效地诊断出风电齿轮箱的故障,与基于谱分析、EMD及小波分解的方法相比具有明显的优势。  
        关键词：傅里叶分解方法;经验模式分解;风电齿轮箱;故障诊断   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张延超,吴鲁纪,尹明虎,崔亚辉,郭智鹏
        2018, 42(11): 137-141. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.026
        摘要：井下采煤机摇臂是采煤机械的核心设备,摇臂齿轮传动系统具有重载、齿轮传动难以润滑等特征,其工作可靠性对井下采煤安全和采煤经济效益具有重要影响。为此,针对某型摇臂齿轮传动系统故障特征,通过对传动齿轮断齿和点蚀、轴承磨损和胶合等部位的失效分析,以及润滑油的物理特性试验测试分析,揭示其故障机理。研究结果表明,选用润滑油的物理特性对传动系统具有重要影响,如果其选用和维护不当,易导致润滑油运动黏度无法满足润滑需求,从而引起传动系统发热量过大,造成轴承破坏,齿轮局部过载,发生齿面点蚀和局部断齿,进而导致摇臂齿轮传动系统失效。研究工作为重载齿轮传动系统设计、使用和维护提供了十分有价值的参考。  
        关键词：采煤机摇臂;齿轮传动系统;故障机理;润滑油   
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        发布时间：2022-10-20
      • 张政,冯广斌,孙华刚
        2018, 42(11): 142-146. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.027
        摘要：某型复杂齿轮传动系统是履带车辆核心部件之一,为研究不同工况下该齿轮传动系统的动态特性,考虑了液力变矩器的工作特性和啮合齿轮副的时变接触力,利用Creo和RecurDyn软件平台,建立了该系统的虚拟样机仿真模型。选取1挡液力工况对模型进行仿真,分析了启动过程转速、转矩的变化规律,并利用试验值进行了验证。提取并分析了平稳运行状态下变速机构啮合齿轮间接触力的时频域曲线,仿真过程及结果为后续系统状态监测与故障诊断的研究提供了模型和技术支持。  
        关键词：齿轮传动系统;虚拟样机;动态特性;Recurdyn   
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        发布时间：2022-10-20
      • 赵大兴,袁康,吴震宇,陈少男
        2018, 42(11): 147-151. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.028
        摘要：采用SolidWorks对RV减速器建立含有给定误差的参数化模型,然后导入ADAMS中,使用宏程序批量建立动力学模型并仿真分析,将输出的转速与转角数据导入Matlab中,数据处理后,计算传动误差并用输出转速的方差来衡量转速波动值的大小。仿真结果表明,在给定误差值改变量相同的情况下,减小针齿半径和增大正等距修形量,转速波动值明显增大;增大负等距和负移距修形量时,转速波动值会有所减小;减小针齿半径和增大正等距修形量的值,传动误差会明显增大,增大针轮偏心值对传动误差影响不大。  
        关键词：RV减速器;宏程序;传动误差;转速波动   
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        发布时间：2022-10-20

        开发应用

      • 潘灿,李巍华
        2018, 42(11): 152-158. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.029
        摘要：齿轮智能故障诊断模型的训练数据通常来自特定转速下进行的振动实验,当齿轮传动系统实际运行转速与振动实验不一致时,诊断模型有可能失效。由齿轮传动系统振动机理分析可知:齿轮传动系统振动响应信号中包含了随转速变化幅度大且不能反映真实故障情况的干扰成分;振动响应信号幅值谱中具有对转速变化不敏感的故障特征。根据齿轮传动系统的结构、运行参数以及振动特性等先验知识,去除振动响应信号中的干扰成分,并以剩余信号的幅值谱作为诊断模型的输入样本,能够减小不同转速下同类别样本之间的特征差异,有效提高模型的泛化能力,使其能够适应一定程度上的转速变化。  
        关键词：齿轮故障;智能诊断;先验知识;转速变化;幅值谱   
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        发布时间：2022-10-20
      • 夏链,王东岭,袁彬,韩江
        2018, 42(11): 159-163. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.030
        摘要：定轴交角修整珩磨轮会导致珩磨轮负变位,引起珩齿接触条件和切削参数的改变。在分析工件齿面纹理形成机制和定轴交角修整珩磨轮造成负变位的原因的基础上,提出一种保证工件齿面加工纹理恒定的变轴交角修整珩磨轮工艺策略,即在珩磨轮每次修整时,轴交角作为中心距的函数不断地变化,在加工工件时轴交角和珩磨轮修整时保持一致。通过仿真分析得知,该工艺可以使珩磨轮在寿命周期内获得与工件恒定的接触和切削参数,且加工后的齿面纹理不会发生变动。同时保证在珩磨轮寿命中,轮齿齿型形状几乎不变,大幅提高了珩磨轮可修整次数。  
        关键词：内齿珩磨轮;珩磨轮修整;变轴交角;表面纹理   
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      • 詹长书,闫秋寒
        2018, 42(11): 164-167. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.031
        摘要：以ZF公司9HP九速自动变速器（9AT）为研究对象,该自动变速器行星齿轮传动机构由4个简单行星排和6个换挡元件组成。分析了9挡自动变速器的各挡动力传递路线,建立了各行星排的运动规律方程式。利用执行元件的动作顺序建立起约束条件,通过联立运动规律方程组,求解出各挡传动比公式。通过分配的传动比计算验证了传动比公式的正确性。  
        关键词：9速自动变速器;行星齿轮;运动方程;传动比   
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      • 张志刚,郑燕杰,李腾,许东,侯亚斌,尹生
        2018, 42(11): 168-172. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.032
        摘要：为研究手动变速器选换挡机构综合性能,设计了一套选换挡机构性能试验系统。该试验系统采用选、换挡电机驱动选换挡机构实现其选挡和换挡的操作功能。依据试验系统的测控需求,设计了试验系统的测控系统软、硬件部分。最后以该试验系统为测试平台,对某款选换挡机构的选挡力-位移特性、换挡力-位移特性进行了性能试验。试验结果表明,该试验系统可以实时准确测量选挡力、选挡位移、换挡力、换挡位移等性能参数,为选换挡机构的研发提供了试验支撑。  
        关键词：选换挡机构;试验系统;测控系统;性能试验   
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      • 冯书鹏,王明娣
        2018, 42(11): 173-175. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.033
        摘要：以扫地机器人为研究对象,解决机器人运行过程中攀爬较高台阶,且自动适应不同台阶高度的需求。设计出一种与机器主驱动轮联动,在触碰台阶时通过连杆机构触发,以增加额外驱动力的自适应辅助越障机构。并通过欧拉动力学方程对越障过程进行完整建模,结合产品在实际家庭环境中的应用,排除干扰项后给出了关键设计参数扭力的计算公式。最后采用目前市场上主流产品的相关常用数据,进行了实际应用计算,验证了该辅助机构在具体产品上的可实现性及应用价值。  
        关键词：扫地机器人;自适应;辅助越障   
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      • 王继东,许春香,戴荣华
        2018, 42(11): 176-179. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.034
        摘要：采用分类分析法和理论力学分析法,对大型平头塔机回转失控故障进行了系统的分析,详述了引起塔机回转失控故障的各种可能原因,并为塔机设计、制造和使用者提供了避免失控发生、保证塔机安全的应对策略。  
        关键词：大型平头塔机;回转机构;驱动装置;回转支撑;回转阻力矩;驱动力矩;电控设备失控   
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        发布时间：2022-10-20
      • 孙付春,杨栗,吴昌明,杨涛,袁影
        2018, 42(11): 180-183. DOI: 10.16578/j.issn.1004.2539.2018.11.035
        摘要：为正确计算出少齿数渐开线齿轮由滚齿加工所引起的根切半径。首先,实例分析了现有计算方法的适用范围;其次,针对少齿数渐开线齿轮的滚齿加工特点,基于放宽齿廓在根切点上的相切连续条件,提出由刃心转置角度所决定的改进计算方法;最后,给出了该种齿轮的全参数化齿廓方程。结果表明,现有计算方法仅适用于弧刃半径系数上限（由齿刀几何结构所决定）大于其下限（由成功的滚齿加工所决定）的情况;少齿数齿轮的弧刃半径系数上限却小于其下限,现有的计算方法不适用;刃心转置角度却大于20°的直刃压力角;通过弧刃半径系数的标准化优选,可以实现少齿数齿轮的无根切滚齿加工;所给出的根切齿轮模型,正确可靠,参数化性能好。为少齿数渐开线齿轮的后续其他计算,提供正确的理论基础。  
        关键词：少齿数;渐开线齿轮;根切半径;滚齿加工   
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