为获取机车牵引齿轮断裂状态下箱体的振动特征。首先得到齿轮断裂状态下的时变啮合刚度。然后将变化的齿轮啮合刚度引入斜齿轮动力学模型,建立考虑齿轮传动系统的机车车辆整车动力学模型,考虑轨道不平顺激励和实际运行工况,实现齿轮断裂状态下的箱体动力学性能仿真。仿真结果表明主动齿轮和从动齿轮发生断裂故障时,箱体的加速度幅值都会明显增加,频域分析表明悬挂频率和啮合频率以及间隔为各自转频的边频为主要发生频率,在运营维护中,可以通过监测箱体的加速度信号来判断断齿故障的发生。

渐开线齿轮是机械传动装置的核心零件,广泛应用于各种机械传动装置中. 以某型高速机车走行部齿轮传动系统为实物参考,利用 SolidWorks 软件,实现了渐开线齿轮的精确三维建模,并建立了此传动机构在 SolidWorks 软件中的装配体模型,为后期齿轮传动的运动和动力学研究打下了基础.

针对齿轮传动系统运动角位移跟踪误差较大、振动幅度相对严重等问题,对直齿圆柱齿轮运动过程中产生的角位移和输出扭矩等进行研究。建立齿轮传动系统模型,给出齿轮传动系统动力学方程式。对传统线性PID控制系统进行改进,设计非线性PID控制系统。引入粒子群算法,对粒子群算法权重系数进行改进。采用改进后的粒子群算法优化非线性PID控制系统,通过反馈误差对PID控制器参数进行调节,从而达到控制系统输出误差的补偿目标。利用MATLAB软件对优化后的齿轮传动系统输出误差和扭矩进行仿真,并且与线性PID控制结果进行对比。结果表明:与线性PID控制系统相比,优化后的齿轮传动控制系统能够在线调节各项控制参数,从而提高齿轮传动精度。该控制系统反应速度快,稳定性较好,抗干扰能力强,具有较高的控制精度。

为了识别不同裂纹深度的故障齿轮,以齿轮传动系统中的直齿圆柱齿轮为研究对象,采集3个已预设不同裂纹深度的齿轮和1个无裂纹齿轮的振动信号。对采集到的振动信号先进行时频域分析和EMD分解,再提取不同维数的能量故障特征向量,采用基于径向基核函数的算法分别建立SVM模型并进行不同裂纹深度齿轮的识别和识别率比对。结果表明:选择合适维数的能量故障特征向量,结合EMD信号分解和SVM模式识别方法能准确识别不同裂纹深度齿轮的类型,为齿轮裂纹故障的早期诊断提供参考。

基于齿轮疲劳失效理论,利用Workbench和nCode方法建立齿轮CAE模型,完成齿轮接触动力学和疲劳寿命预测分析。以疲劳耐久性主要影响因素为表征参量,对齿轮副进行静态和瞬态特性分析。在给定不同载荷谱的情况下,基于材料S-N曲线和Miner线性损伤累计理论,利用疲劳分析软件nCode Design-Life对齿轮副进行疲劳可靠性分析,得出齿轮接触区域的疲劳结果云图和各节点的疲劳寿命。结果表明:齿轮传动静载条件下的最大接触应力和最小疲劳寿命的区域相同;在动载条件下,最小疲劳寿命出现在齿面分度圆与齿轮端面的过渡区域;在静载、动载条件下,从动轮扭矩的变化对齿轮传动的疲劳寿命影响较大。研究结果可为齿轮抗疲劳优化和加速试验方法的设计提供参考。

目前工程车变速器存在振动大、使用寿命短等问题,而轮齿修形是改善变速器振动大和使用寿命短等问题的有效方法,并且,修形成本相比其他方法比较低。针对大功率液力变速器存在的问题,以Romax软件对变速器齿轮进行分析,根据现阶段齿轮修形研究的理论和实践经验,对齿轮修形参数进行寻优,通过多目标决策矩阵的方法,找到合理、综合评价系数高的优化值,对比优化前后的传递误差、齿面应力分布和温度值,得到相应的分析结果。结果表明,修形后减小了齿轮传递误差,齿面载荷分布均匀,接触温度最大值减小、分布更加合理,从而增强了齿轮传动的平稳性,增加了齿轮寿命。研究方法可更好地指导企业生产实践。

为了研究随机啮合参数对采煤机截割部齿轮传动系统振动的影响，以MG500/1180-WD型采煤机为研究对象，综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差、齿侧间隙等因素的影响，建立采煤机截割部齿轮传动系统纯扭转非线性动力学模型，将啮合刚度、综合误差、齿侧间隙和外部载荷作为随机变量，运用变步长Runge-Kutta方法对系统模型进行求解，得出了系统动态位移响应的均值和均方差。研究结果表明，太阳轮、行星轮的振动位移均值及均方差随着随机间隙、随机啮合误差、随机啮合刚度的离散程度增加而增大;且随机间隙对轮系振动位移的影响程度最大，随机啮合刚度次之，随机啮合误差最小。研究结果为采煤机截割部传动系统的结构优化及其工作稳定性的提高提供了理论依据。

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。

根据风电齿轮传动系统的可靠性分配具有多因素、多层次等特点，采用模糊层次分析法，对功率分流传动结构中的主要零件建立层次分析结构，定量分析计算出各齿轮分配的可靠性指标。由于行星轮传动中有多个行星轮，考虑它们之间的相关性，用copula方法分配行星轮子系统可靠度。在层次分析法分配的基础上，再分配得到单个行星轮的可靠度，体现出功率分流传动结构的复杂性，分配结果更为合理。

液压套管动力钳是油田套管上、卸扣的重要井口工具。文中提出对新设计的液压套管动力钳的齿轮传动系统进行了强度校核,针对齿轮传动系统的不同的运动状态将三维模型导入Workbench中进行了力学仿真分析。对套管钳的齿轮传动系统进行了动力学仿真分析,在Solidworks和ADAMS软件中分别实现了对套管钳齿轮传动系统的建模、装配以及对齿轮传动系统的动力学分析。经过仿真分析得到套管钳齿轮传动系统的结构强度满足使用要求以及齿轮传动系统运行平稳的结论,同时仿真分析为新型套管钳的传动系统的设计提供了有价值的仿真模拟依据。