齿轮箱作为高速列车驱动系统的关键零部件,是能量转换与传递的核心单元,其传动性能直接关乎列车运行的安全性与可靠性。为研究适合于高速动车组齿轮箱的齿轮修形方法,改善高速动车组齿轮驱动系统的传动性能。采用依托动力学Romax Wind软件进行仿真,结果表明齿廓修形配合齿向修形的方式基本适用于高速动车组齿轮修形,修形后齿轮的传动误差值减少了69.8%,并且齿轮承载能力也大大提高。这里研究的修形方法能为高速动车组齿轮箱的齿轮修形提供参考依据。

齿轮齿条机构在飞机低速滑行和处于牵引状态时可以实现前轮的动力转弯和牵引转弯。为了减小齿条的行程和质量,基于啮合原理和轮齿啮合几何关系进行了齿条末端齿的修形设计。通过修形,在牵引转弯角度大于动力转弯角度时,齿轮齿条机构可脱开啮合,且脱开前连续传动过程中的重合度不小于1.2,在重新进入啮合时不产生干涉。轮齿修形后运用MSC.ADAMS/View对修形计算结果进行了仿真,并进行了实物加工与试验,结果验证了修形设计的正确性。

目的分析轮齿的齿廓随机修形参数的振动传递误差可靠度及可靠性敏感度,验证设计修形参数的正确性,减小啮入、啮出冲击,消除应力集中现象,提高齿轮的传动精度、承载能力和使用寿命.方法推导了含有修行量参数的啮合齿轮传递误差的计算公式,并在依靠有限元模型模拟一对修形齿轮的啮合过程的基础之上,将响应面法和Monte-Carlo方法结合起来研究了在随机修形参数下的振动传递误差可靠度及可靠性敏感度.结果主动轮修形角度的敏感度值为0.283,是对可靠度影响最大的参数,从动轮修形量的敏感度值为-0.151,对可靠性影响最小.通过改变敏感度较大的参数和减小各随机变量的离散范围,可以有效提高齿轮振动传递误差的可靠性.结论该方法可有效地简化复杂系统的可靠性及其敏感度的分析工作,为修形参数的优化设计奠定了基础.

为了降低人字齿轮传动的振动噪声,对其动态特性进行研究.在综合考虑轮齿刚度激励、误差激励和啮合冲击激励的基础上,应用集中参数法建立人字齿轮弯-扭-轴耦合的动力学模型.根据牛顿力学定律,推导出相应的运动微分方程.讨论了各种激励和轮齿修形对人字齿轮动态特性的影响.以一对人字齿轮为例进行动态试验,结果表明,修形前后齿轮箱的结构振动与理论分析结果相符合,验证了理论分析的正确性.

针对摆线液压马达优化修形的问题,提出一种以总效率为目标函数的基于粒子群算法(PSO)的优化修形方法。以某型号摆线液压马达为优化对象,建立了摆线针轮行星机构的容积效率、机械效率及总效率的数学模型,并以总效率为目标函数,对其使用PSO进行优化搜索最优修形值。结果表明,该方法可以使效率达到98.55%,比传统优化方法提高4%。

摆线轮是RV减速器中的关键零部件,其设计制造水平对RV减速器的传动性能影响巨大。现阶段,摆线轮制造能力难以适应RV减速器大批量生产的需要。为了提高摆线轮的加工效率,提出采用插齿加工方法加工摆线轮。依据插齿加工运动,建立切削刃设计计算坐标系。基于修形后的摆线轮齿形方程,推导插齿刀理论刃形方程。以某型号RV减速器中的摆线轮参数为例,进行插齿刀理论刃形设计。计算结果表明,设计的插齿刀刃形能与摆线轮齿形时刻处于"点接触"状态,证明提出的插齿刀刃形设计方法是可行的。进而提出了插齿刀前、后刀面的设计方法。最后通过切削仿真证明提出的摆线轮插齿刀刃形设计方法是正确的。

在弧齿锥齿轮冷精整工艺过程中,热锻模具齿形的优化对于改善冷精整过程中齿面金属流动特性,解决齿顶尖部填充不满,以及啮合传动噪声的现象具有显著效果。选用农机变速箱齿轮,基于该齿轮功率大、强度高、工作环境为低速大负荷等特点,对齿轮模型进行精确建模,并进行TCA分析,通过导入齿面点的方式得到模腔模型。采用控制变量和数值模拟相结合的方法,改变刀盘直径将齿面修鼓。运用有限元软件DEFORM-3D,对成形过程进行模拟,对比观察两种齿面的速度矢量,解释了修形对改善金属流动方向的合理性。通过开模试验,进一步证实了该修形方法对于改善弧齿锥齿轮齿顶尖部填充不满,解决生产中存在的折叠、裂纹等缺陷具有显著优势。

相对于圆柱蜗杆传动,平面二次包络环面蜗杆传动具有承载能力强、传动效率髙和使用寿命长的优点,但 是目前存在着参数设计难、精度控制难和制造成本髙的问题. 综述平面二次包络环面蜗杆传动技术的国内研究和 发展现状,从设计、制造和检测3 个方面凝练了 40 多年来的研究成果和关键技术. 提出了未来需要进一步深入人研究的方向和内容：构建集设计、制造和检测于-体的闭环系统,实现其髙效、髙精制造. 开展修形理论、制造误差修正技术、蜗轮副装配技术及滚刀加工技术的研究,完善技术标准体系,开发工业软件.

根据成型法加工原理,分析了渐开线斜齿轮的齿廓修形、螺旋线修形及齿廓偏差、螺旋线偏差和齿圈径向跳动公差3种主要制造误差对齿廓形状的影响,分步导出了渐开线端面齿廓的各段曲线方程,利用相关软件拟合了误差曲线方程,并将误差曲线替换了理论曲线,从而生成了含修形和误差的实际齿轮齿廓模型和实体模型。

应用热变形理论分析了直齿轮热变形产生的齿形误差,综合考虑热变形及轮齿修形产生的齿形误差,考察了轮齿动态啮合刚度特性。建立了考虑动态啮合刚度、间隙及齿形误差等非线性因素的齿轮副动力学模型,比较不同的修形量、修形曲线在各种工况下对于直齿轮传动噪声及振动的影响,并分析了修形对于热变形导致的线外啮合冲击的改善情况,通过建模分析结果发现,正确的修形能大幅降低齿轮啮合过程中的振动及噪声。