为了研究核废料处理设备中面齿轮的腐蚀对其运动学特性的影响,基于齿轮啮合原理,利用包络法推导得到正交面齿轮齿面方程,将面齿轮均匀腐蚀程度转化为装配时Cp值的变化,建立不同均匀腐蚀程度的装配体模型。使用动力学分析软件Adams对面齿轮与圆柱齿轮装配体模型进行分析,得到不同均匀腐蚀程度下的正交面齿轮传动过程中转速以及啮合力数据,得出面齿轮均匀腐蚀程度在2.6 mm以下时对面齿轮角速度、径向力以及圆周力几乎不影响的结论。

面向某型船用燃气轮机动力涡轮转子,建立了悬臂盘-空心转子的动力学模型并求解其临界转速及振型,探讨了影响临界转速的因素,重点揭示了级间与叶顶迷宫密封对转子稳定性的影响规律,结果表明:迷宫密封对悬臂盘-空心转子的临界转速及振型的影响较小,但迷宫密封引起的气流激振会影响转子的稳定性。通过将迷宫密封改为蜂窝密封或减小迷宫密封进口预旋,都可以提高密封的有效阻尼,进而增强转子稳定性。

为了促进面齿轮适用于多种空间布局的传动场合,扩大面齿轮在传动领域的应用优势,推导了斜齿偏置非正交面齿轮齿面方程,并使用VERICUT软件完成了斜齿偏置非正交面齿轮插齿仿真加工。由齿轮啮合原理,推导斜齿偏置非正交面齿轮方程,计算出面齿轮齿面点坐标;在三维软件中构建机床模型、刀具和加工毛坯,导入VERICUT中,编写相应的数控加工程序,完成插齿加工仿真;在加工模型上提取坐标点,与计算得到相对应的坐标点进行齿面偏差分析。结果显示:插齿仿真加工齿面没有产生过切,插齿仿真加工齿面最大残留为7.4μm,最小残留为3.3μm,验证了数控插齿加工斜齿偏置非正交面齿轮的正确性。