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永磁体助磁式磁力齿轮振动特性分析与应力优化
1
作者 上官璇峰 王鑫 +1 位作者 解雨 王旗 《机械传动》 北大核心 2026年第1期9-18,共10页
【目的】针对永磁体助磁式磁力齿轮运行时存在的不平衡磁拉力和高速转子结构强度低的问题,开展了相关研究。【方法】首先,利用相位调谐法研究不同传动比对不平衡磁拉力的影响;其次,针对磁力齿轮高速永磁转子的结构特点,采用等效质量圆... 【目的】针对永磁体助磁式磁力齿轮运行时存在的不平衡磁拉力和高速转子结构强度低的问题,开展了相关研究。【方法】首先,利用相位调谐法研究不同传动比对不平衡磁拉力的影响;其次,针对磁力齿轮高速永磁转子的结构特点,采用等效质量圆环法求解转子强度的解析解;最后,以降低最大应力和确保一定的输出转矩为优化目标,对隔磁桥与磁障的相关参数进行多目标优化。【结果】分析结果表明,导磁块数与低速转子极对数的最大公因数G_(CD)=2时的传动比可有效降低不平衡磁拉力;利用等效质量圆环法得到的最大应力的解析解与有限元仿真结果的相对误差小于等于1%,验证了解析方法的准确性;经优化设计,转子的最大应力显著下降。 展开更多
关键词 永磁体助磁式磁力齿轮 振动特性 应力分析 转子结构强度 多目标优化
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故障轴承IAS角域动力学模型驱动的PINN及动力学参数估计
2
作者 李超 郭瑜 陈鑫 《振动与冲击》 北大核心 2026年第6期198-206,共9页
为实现滚动轴承外圈故障瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)机理模型中动力学参数的优化估计,解决依赖经验参数导致仿真信号与实测工况偏差过大的问题,提出一种基于角域动力学模型驱动的物理信息神经网络(physics informed ne... 为实现滚动轴承外圈故障瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)机理模型中动力学参数的优化估计,解决依赖经验参数导致仿真信号与实测工况偏差过大的问题,提出一种基于角域动力学模型驱动的物理信息神经网络(physics informed neural network,PINN)及角域动力学参数估计方法。首先,利用角域方法建立了三自由度轴承外圈故障动力学模型。然后用动力学微分方程驱动神经网络,设计了嵌入角域微分方程硬约束的物理损失函数,并将扭转阻尼和刚度隐式编码至神经网络权重中。构建了真值损失来评估网络输出与仿真、实测IAS信号的残差。最后,在轴承-转子系统的物理机理与实测信号协同驱动下,结合神经网络参数更新机制进行了参数优化估计。通过故障滚动轴承IAS测试试验验证了所提方法的正确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 滚动轴承 瞬时角速度(IAS) 故障机理模型 物理信息神经网络(PINN) 参数估计
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矿用激振器斜齿轮齿面磨损规律及振动特性分析
3
作者 程晓涵 曹聪杰 +4 位作者 范凯丰 陈志杰 柳永甲 常晨蕊 周启龙 《煤炭工程》 北大核心 2026年第2期184-190,共7页
针对矿用振动筛激振器斜齿轮容易磨损,以致严重影响煤炭洗选工艺进程的问题,文章建立了激振器斜齿轮-转子耦合系统动力学数值仿真模型,利用四阶龙格库塔法求解得出齿轮时变啮合力。根据混合弹流润滑特点,探索对比了主、从动轴的时变磨... 针对矿用振动筛激振器斜齿轮容易磨损,以致严重影响煤炭洗选工艺进程的问题,文章建立了激振器斜齿轮-转子耦合系统动力学数值仿真模型,利用四阶龙格库塔法求解得出齿轮时变啮合力。根据混合弹流润滑特点,探索对比了主、从动轴的时变磨损系数、粗糙载荷比和油膜亏损系数在啮合过程中的动态变化特征,进而得到混合弹流润滑下主、从动齿轮磨损的深度以及磨损后的时变啮合刚度和时变齿侧间隙。通过将两者联合得到发生齿面磨损故障后激振器斜齿轮系统的振动响应,获得磨损故障导致x向、y向、z向上的振动响应规律,发现除系统非线性振动增强之外,x向、z向和扭转方向均对齿轮磨损响应敏感,该结论可为振动筛激振器齿轮磨损故障诊断提供理论依据。 展开更多
关键词 振动筛激振器 斜齿轮副 磨损 动力学特性 故障诊断 非线性振动
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基于数据增强策略的跨座式单轨列车齿轮箱故障检测模型
4
作者 赵玲 王航 +1 位作者 邹杰 秦佳继 《振动与冲击》 北大核心 2026年第1期206-214,共9页
齿轮箱作为跨座式单轨列车的主要传动部件,列车频繁启停的冲击和高负荷运行的压力,使得传动系统故障成为一个无法忽视的问题。由于无法直接从实际工程场景中获取充足的故障数据,可利用的故障数据非常有限,导致小样本故障数据集问题的出... 齿轮箱作为跨座式单轨列车的主要传动部件,列车频繁启停的冲击和高负荷运行的压力,使得传动系统故障成为一个无法忽视的问题。由于无法直接从实际工程场景中获取充足的故障数据,可利用的故障数据非常有限,导致小样本故障数据集问题的出现。针对这一问题,提出一种优化连续变模态分解(successive variational mode decomposition,SVMD)和基于平均绝对误差的一维运算生成对抗网络(1D operational generative adversarial network based on mean absolute error,1D MOPGAN)的故障数据增强策略,首先通过引入优化SVMD,采用本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)随机加权和标准差一致策略,初步构建一组足以训练1D MOPGAN模型的故障样本数据集,以提升模型生成数据的质量。同时,在所用生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)模型的损失函数中引入平均绝对误差这一度量指标,用以衡量生成样本与真实样本之间的相似度,促进生成样本更贴近真实情况,最后利用随机配置网络(stochastic configuration network,SCN)进行故障分类。试验结果显示,所提出的方法可以更高效地生成质量更高的多种故障样本,并具有较高的精度和良好的稳定性,对解决实际工程中的小样本数据集问题具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 跨座式单轨列车 故障检测 小样本 1D MOPGAN 数据增强
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齿轮接触疲劳裂纹萌生及扩展行为研究
5
作者 王彬 任泰安 杨雪 《北方工业大学学报》 2026年第1期13-24,共12页
齿轮接触疲劳是机械传动系统中的典型失效模式之一。本研究基于赫兹接触理论,结合齿轮裂纹的萌生与扩展模型,采用多尺度分析方法系统研究了某型车齿轮的接触疲劳失效机理。通过宏观形貌检查、显微组织检测和断口分析等多种实验手段,揭... 齿轮接触疲劳是机械传动系统中的典型失效模式之一。本研究基于赫兹接触理论,结合齿轮裂纹的萌生与扩展模型,采用多尺度分析方法系统研究了某型车齿轮的接触疲劳失效机理。通过宏观形貌检查、显微组织检测和断口分析等多种实验手段,揭示了材料微观组织演变与裂纹扩展行为之间的内在关联。通过齿轮接触面的有限元仿真,重点分析了考虑残余应力和未考虑残余应力两种情况对齿轮寿命的影响。研究结果表明:局部应力集中与异常微观组织是导致接触疲劳裂纹萌生与扩展的主导因素;考虑齿轮制造过程中产生的未受控制的残余应力的最小寿命为1.7×10^(6)次循环,低于未考虑残余应力时的3.2×10^(6)次循环,通过主动引入合理的残余应力来延长齿轮寿命至关重要。本研究为提高齿轮在服役条件下的使用寿命提供了有效途径,并为齿轮材料的性能优化与制造工艺的改进提供了理论支撑。 展开更多
关键词 齿轮失效 接触疲劳 赫兹接触理论 裂纹萌生与扩展 微观组织
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低速重载输送链传动系统动力学建模及特性研究
6
作者 陈立锋 张俊博 肖钊 《机械传动》 北大核心 2026年第1期87-91,共5页
【目的】针对低速重载输送链传动存在的爬行现象及运动平稳性差的问题,基于多刚体动力学理论,建立了低速重载输送链传动动力学模型,开展了动力学特性研究,为提高低速重载输送链传动系统的平稳性提供参考。【方法】考虑低速重载输送链传... 【目的】针对低速重载输送链传动存在的爬行现象及运动平稳性差的问题,基于多刚体动力学理论,建立了低速重载输送链传动动力学模型,开展了动力学特性研究,为提高低速重载输送链传动系统的平稳性提供参考。【方法】考虑低速重载输送链传动系统的结构特点及输送载荷的影响,利用胡克定律模拟输送链节点的力学特性,构建了输送链107自由度动力学模型;采用模态叠加法对动力学模型进行求解,得到了低速重载输送链的动力学特性,研究了输送链的松边悬垂度和紧边摩擦力对传动速度变化的影响规律。【结果】结果表明,降低松边悬垂度、减小链条与导轨间的摩擦因数,可有效减少输送链传动爬行现象的产生,提高输送链传动系统的运动平稳性。 展开更多
关键词 输送链传动 平稳性 爬行现象 动力学 模态叠加
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考虑齿面等接触应力的摆线齿廓分段修形
7
作者 李俊阳 符忆 +2 位作者 舒永东 杜鹏 雷源 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期98-108,共11页
在传统的等距-移距修形摆线针轮啮合副接触分析的基础上,提出了一种考虑齿面等接触应力的摆线齿廓分段修形方法.首先,以参与啮合齿对平均压力角最小为依据对工作区间与非工作区间进行划分;然后,以各齿接触应力大小相等为目标使用多项式... 在传统的等距-移距修形摆线针轮啮合副接触分析的基础上,提出了一种考虑齿面等接触应力的摆线齿廓分段修形方法.首先,以参与啮合齿对平均压力角最小为依据对工作区间与非工作区间进行划分;然后,以各齿接触应力大小相等为目标使用多项式拟合工作区间修形函数,以具有合理的顶隙为目标使用三角函数拟合非工作区间修形函数,以齿廓过渡光滑为目标使用多项式拟合过渡区间修形函数;最后,将所拟合的修形函数以等距修形量的形式代入齿廓方程中,设计出修形后齿廓曲线,理论计算修形后各齿接触应力大小并进行有限元仿真验证方法的正确性.理论计算和仿真结果表明,相较于传统修形方法,该方法能够更灵活地控制齿廓形状,使摆线齿廓有更合理的顶隙与侧隙、更均匀的接触应力、更小的最大接触应力、更高的重合度,这为摆线轮的设计提供了一定的参考. 展开更多
关键词 摆线轮 接触应力 齿廓修形 有限元分析
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新能源汽车机电耦合传动系统非线性故障动力学
8
作者 莫帅 刘文斌 +1 位作者 王震 张伟 《振动工程学报》 北大核心 2026年第1期135-146,共12页
为研究新能源汽车机电耦合传动系统在齿轮裂纹故障下的非线性振动特性,建立了一个包含双级机械传动系统、电机系统的机电耦合传动系统。考虑齿侧间隙、传递误差等因素对系统的影响,利用扭矩作为纽带连接机械系统与电气系统,建立机电耦... 为研究新能源汽车机电耦合传动系统在齿轮裂纹故障下的非线性振动特性,建立了一个包含双级机械传动系统、电机系统的机电耦合传动系统。考虑齿侧间隙、传递误差等因素对系统的影响,利用扭矩作为纽带连接机械系统与电气系统,建立机电耦合传动系统动力学模型。引入不同裂纹程度的啮合刚度计算,分析系统在各裂纹程度下的非线性振动特性。利用时域图、相图、庞加莱截面、空间幅频图、叠加分岔图、振幅增长率,分析系统在不同转速与冲击载荷下的振动特性。结果表明:产生裂纹的齿轮会引发周期性脉冲振动,其幅值随裂纹程度加剧,同样裂纹程度下振动幅值随转速的升高而降低,随冲击载荷的升高而加强,同时电流受到机理一致的周期性脉冲,影响电气系统的稳定性。 展开更多
关键词 非线性动力学 齿轮故障 机电耦合 新能源汽车
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恶劣环境下振动筛出料口异常状态自动检测方法
9
作者 刘苏恒 宁利川 +2 位作者 刘金波 谭明琼 杨金堂 《武汉科技大学学报》 北大核心 2026年第2期148-155,共8页
选矿筛分车间内环境恶劣,导致振动筛出料口检测存在危险性高、效率低下以及远程监控平台难以建立等问题,为此提出一种机械装置与计算机视觉相结合的巡检方式,用于实现对出料口的自动化异常检测。首先搭建具有刚性伸缩结构的巡检机器人平... 选矿筛分车间内环境恶劣,导致振动筛出料口检测存在危险性高、效率低下以及远程监控平台难以建立等问题,为此提出一种机械装置与计算机视觉相结合的巡检方式,用于实现对出料口的自动化异常检测。首先搭建具有刚性伸缩结构的巡检机器人平台,其目的是在搭载和保护相机的同时,还能实现自由灵活的近距离图像采样,同时设计了一种齿条换向件来减小伸缩管径向尺寸,以解决刚性材料引起的负载过大问题。其次,提出一种支持向量数据描述(SVDD)结合神经网络的图像识别模型,以LeNet网络为特征提取器,采用自编码器对LeNet进行预训练,以提高网络的收敛速度。实验结果表明,本文方法对出料口异常检测的准确率可达到98.7%,AUC值达到0.99,满足生产现场的实际应用需求。 展开更多
关键词 振动筛出料口 异常检测 巡检机器人 LeNet 支持向量数据描述
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弹性模量-温度效应对POM齿轮副啮合刚度的影响
10
作者 胡波 邓启峰 +2 位作者 董建雄 汪红兵 尹来容 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期109-121,共13页
随着高强度工程塑料的出现,塑料齿轮开始广泛应用于动力传动,但其力学性能参数对温度非常敏感.为准确评估不同温度下聚甲醛(polyoxymethylene,POM)齿轮副的啮合刚度,提出了引入弹性模量-温度效应的塑料齿轮副时变啮合刚度计算方法.首先... 随着高强度工程塑料的出现,塑料齿轮开始广泛应用于动力传动,但其力学性能参数对温度非常敏感.为准确评估不同温度下聚甲醛(polyoxymethylene,POM)齿轮副的啮合刚度,提出了引入弹性模量-温度效应的塑料齿轮副时变啮合刚度计算方法.首先,结合齿轮脂润滑与对流换热理论,计算了齿轮的摩擦热流密度及对流换热系数,并通过温控拉伸试验获取了POM材料的弹性模量-温度曲线.随后,基于有限单元法构建了含弹性模量-温度效应的齿轮热弹接触模型,并与Blok闪温理论计算的温度对比,验证了其准确性.最后,基于该模型研究了POM圆柱直齿轮副啮合过程的温度场、应力场以及环境温度、转矩、转速对啮合刚度的影响.结果表明:弹性模量-温度效应对塑料齿轮副的稳态温度场影响甚小;但低温时可强化塑料齿轮的啮合刚度,高温也会明显弱化啮合刚度.因此,评估塑料齿轮刚度时,应当考虑温升及模量-温度效应的影响,以避免高估齿轮啮合刚度带来的设计风险. 展开更多
关键词 弹性模量-温度效应 时变啮合刚度 热弹接触模型 POM齿轮
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小样本下基于SCResNeSt50和迁移学习的齿轮故障诊断
11
作者 刘杰 郭泽锋 杨娜 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2026年第1期110-119,共10页
【目的】现有研究针对不同设备间迁移学习的齿轮故障诊断仍存在不足,尤其是在小样本条件下,诊断准确率仍待提高。为此,提出一种结合自校准卷积分散注意力网络(SCResNeSt50)模型与迁移学习策略的小样本齿轮故障诊断方法。【方法】基于连... 【目的】现有研究针对不同设备间迁移学习的齿轮故障诊断仍存在不足,尤其是在小样本条件下,诊断准确率仍待提高。为此,提出一种结合自校准卷积分散注意力网络(SCResNeSt50)模型与迁移学习策略的小样本齿轮故障诊断方法。【方法】基于连续小波变换对齿轮信号进行时频分析,生成时频图作为模型输入。采用ResNeSt网络结构融合分散注意力机制与自校准卷积改进传统卷积神经网络对时频图的线性处理方式,即使用自校准卷积替代ResNeSt模块中的常规卷积,以实现自适应响应校准和多尺度特征编码,从而扩大感受野并增强故障特征表征能力。采用迁移学习策略,通过微调源域预训练模型的分类器参数,并冻结特征提取层,以实现目标任务的有效适配,同时保留源模型的通用知识和特征表示,提高小样本条件下的齿轮故障诊断准确率。【结果】在东南大学齿轮箱数据集与康涅狄格大学齿轮数据集上进行实验,验证了方法的有效性。实验包括变工况迁移学习与跨数据集迁移学习两类场景,并与现有故障诊断方法进行对比分析。结果表明,在变工况迁移学习实验中,目标域诊断准确率分别达到98.7%和98.9%;在东南大学数据集向康涅狄格大学数据集的迁移实验中,当目标域训练集中每种齿轮状态的样本量分别为25、20、16、12、8及6个时,诊断准确率分别达到98.1%、98.1%、97.8%、97.5%、96.5%及93.1%。【结论】方法在多个实验中均取得优于其他方法的诊断准确率,表明改进的自校准卷积有效提升了齿轮故障特征的表征能力,而迁移学习策略在小样本条件下显著增强了故障诊断的可靠性。该研究为小样本条件下的齿轮故障诊断提供了可行的解决方案,推动了智能故障诊断技术的发展。 展开更多
关键词 小样本 故障诊断 齿轮 自校准卷积 分散注意力机制 迁移学习 源域 目标域
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基于PNCC声纹特征提取技术和POA-KNN算法的齿轮箱声纹识别故障诊断
12
作者 廖力达 赵阁阳 +1 位作者 魏诚 刘川江 《机电工程》 北大核心 2026年第1期24-33,共10页
风力机齿轮箱是风力发电系统的核心组件之一,承担着将风能转化为电能的重要任务。由于运行环境的恶劣以及长期使用造成的磨损,齿轮箱常常会发生各种故障,从而导致齿轮箱运行过程中产生不同的噪声,严重影响风力机的正常运行和发电效率,因... 风力机齿轮箱是风力发电系统的核心组件之一,承担着将风能转化为电能的重要任务。由于运行环境的恶劣以及长期使用造成的磨损,齿轮箱常常会发生各种故障,从而导致齿轮箱运行过程中产生不同的噪声,严重影响风力机的正常运行和发电效率,因此,提出了一种基于功率正则化倒谱系数(PNCC)声纹特征提取技术,以及行星优化算法与K近邻算法(POA-KNN)模型的风力机齿轮箱声纹识别故障诊断方法。首先,采用LMS噪声采集仪采集了6种不同状态下的风力机齿轮箱噪声数据;然后,使用了PNCC声纹特征提取的方法,提取了齿轮箱噪声信号的声纹图谱;在KNN的基础上加入行星优化算法(POA)优化了K值,提出了性能较高的POA-KNN分类模型;最后,根据6类不同状态下的齿轮数据集,采用对比试验和消融实验验证了模型性能。研究结果表明:POA-KNN模型对齿轮箱的PNCC声纹图分类准确率达到99.4%,比KNN基线模型提升了1.9%。POA-KNN分类模型能很好地对数据集中不同状态下的齿轮箱进行分类,更高效地针对风力机齿轮箱中存在的故障进行诊断。 展开更多
关键词 齿轮箱 功率正则化倒谱系数 声纹识别 声纹特征图谱 行星优化算法与K近邻算法 分类模型
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单侧齿廓磨损的渐开线直齿轮设计参数反求方法分析
13
作者 李学艺 吴宗坤 +2 位作者 牛兴旺 张振航 杨通 《机械传动》 北大核心 2026年第3期53-60,共8页
【目的】进口设备和老旧设备中的传动齿轮磨损失效后,因缺乏原始设计资料往往无法修复和更换,导致整个设备提前报废。为此,提出一种基于视觉检测的单侧齿廓磨损渐开线直齿轮设计参数反求方法。【方法】首先,采用高精度视觉检测系统获取... 【目的】进口设备和老旧设备中的传动齿轮磨损失效后,因缺乏原始设计资料往往无法修复和更换,导致整个设备提前报废。为此,提出一种基于视觉检测的单侧齿廓磨损渐开线直齿轮设计参数反求方法。【方法】首先,采用高精度视觉检测系统获取齿轮的端面齿廓图像,基于齿轮结构原理有效提取并分割齿廓特征点列;然后,利用渐开线齿廓的几何特性对磨损齿廓进行有效识别,并用未磨损侧标准齿廓对磨损齿廓进行重构,获得原始设计齿廓;最后,利用重构渐开线直齿轮齿廓的结构尺寸求解出齿轮的设计参数。【结果】试验结果表明,采用所提方法求得的齿轮模数、压力角与理论值一致,变位系数及其他基本参数的绝对误差均小于0.035 mm,满足制造精度的要求。此外,所提方法具有无接触、操作简便、检测结果稳定、受齿轮磨损程度影响小的优势。 展开更多
关键词 磨损齿轮 特征提取 齿廓重构 参数反求
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谐波减速器轮齿故障振动特性分析
14
作者 梅杰 毛逸忠 周达 《起重运输机械》 2026年第1期49-55,共7页
为了分析谐波减速器故障状态下的振动特性,文中以25~80礼帽型谐波减速器为研究对象,分别对正常状态和柔轮裂纹、柔轮断齿、刚轮裂纹、刚轮断齿故障进行动力学仿真及实验,从而获取柔轮帽檐最高处的仿真加速度信号和实验加速度信号。仿真... 为了分析谐波减速器故障状态下的振动特性,文中以25~80礼帽型谐波减速器为研究对象,分别对正常状态和柔轮裂纹、柔轮断齿、刚轮裂纹、刚轮断齿故障进行动力学仿真及实验,从而获取柔轮帽檐最高处的仿真加速度信号和实验加速度信号。仿真数据与实验数据对比分析表明:在时域方面,谐波减速器故障状态的振幅和有效值均会增大,断齿状态效果更甚;在频域方面,都存在以输入转频f_(n)的偶数倍倍频mf_(n)(m=2,4,…,8)为中心的边带成分,且仿真信号和实验信号存在一致性。 展开更多
关键词 谐波减速器 动力学仿真 振动特性 时域 频域
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一种集成多机构的差速器原理综合实验台设计
15
作者 朱志强 熊艳红 《湖北职业技术学院学报》 2026年第1期92-95,共4页
针对机械原理教学中差速器原理抽象难懂、传统教具缺乏动感且功能单一的问题,设计了一种以儿童自行车为载体的差速器轮系综合实验台。该实验台采用多机构集成设计,通过摩擦打滑增阻装置模拟汽车差速场景,结合机器人可视化动作与音乐实... 针对机械原理教学中差速器原理抽象难懂、传统教具缺乏动感且功能单一的问题,设计了一种以儿童自行车为载体的差速器轮系综合实验台。该实验台采用多机构集成设计,通过摩擦打滑增阻装置模拟汽车差速场景,结合机器人可视化动作与音乐实现动态演示,达成寓教于乐的教学效果,有效提升学生学习机械原理的兴趣。 展开更多
关键词 差速器原理 综合实验台 多机构集成 机械原理教学 动态演示
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同轴面齿轮分汇流传动系统配齿设计方法研究
16
作者 李小漫 董皓 +2 位作者 张栋博 王雨佳 杨力 《燕山大学学报》 北大核心 2026年第1期1-8,23,共9页
为优化分汇流传动系统的均载性能并抑制几何干涉,提出一种考虑综合功率、转速、齿轮模数等参数的配齿设计方法。基于干涉条件、传动比约束与同轴性准则,建立多级传动系统的数学关系模型,系统阐述了配齿计算流程:通过算例验证表明,齿轮... 为优化分汇流传动系统的均载性能并抑制几何干涉,提出一种考虑综合功率、转速、齿轮模数等参数的配齿设计方法。基于干涉条件、传动比约束与同轴性准则,建立多级传动系统的数学关系模型,系统阐述了配齿计算流程:通过算例验证表明,齿轮模数圆整误差对均载特性影响显著,减小误差可有效满足干涉条件,改善载荷分布均匀性:结合三维建模与干涉分析,筛选出6组最优配齿方案,并通过试验台动态测试验证其有效性结果表明:优化后系统动态均载系数降低3.33%,整体体积减小16.01%,显著提升了传动紧凑性与可靠性。本研究为高机动直升机动力传输系统的轻量化设计与性能提升提供了理论支撑。 展开更多
关键词 同轴面齿轮 配齿 均载 干涉 误差
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设计参数对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮啮合刚度的影响分析
17
作者 奉泰宇 赵斐 +2 位作者 刘昌浩 罗岚 陈忠敏 《机械强度》 北大核心 2026年第4期139-147,共9页
【目的】针对变双曲圆弧齿线(Variable Hyperbolic Circular-Arc-Tooth-Trace,VH-CATT)圆柱齿轮啮合刚度的设计参数影响规律尚不明确的问题,揭示齿宽、模数、压力角、刀盘半径对其啮合刚度的影响规律,为该类齿轮参数优化设计与传动性能... 【目的】针对变双曲圆弧齿线(Variable Hyperbolic Circular-Arc-Tooth-Trace,VH-CATT)圆柱齿轮啮合刚度的设计参数影响规律尚不明确的问题,揭示齿宽、模数、压力角、刀盘半径对其啮合刚度的影响规律,为该类齿轮参数优化设计与传动性能提升提供参考。【方法】首先,基于啮合刚度计算,建立齿轮力学模型,结合齿面离散节点法构建VH-CATT圆柱齿轮有限元模型,为刚度量化分析提供支撑;其次,采用Abaqus软件开展静态啮合仿真,计算齿面节点法向接触力与综合弹性变形,求解单齿及多齿啮合刚度;然后,采用控制变量法,分别改变4项核心设计参数,探究单一参数对啮合刚度的影响规律;最后,通过标准直齿轮刚度计算验证有限元模型的精度,保障研究结果的可靠性。【结果】结果表明,齿宽增至45 mm后啮合刚度趋于平稳,压力角超23°时刚度稳定在固定范围;模数增大使啮合刚度逐渐减小至稳定,刀盘半径增大则啮合刚度持续提升;压力角为15°时,齿轮重合度达2.34,存在3齿啮合区,啮合刚度显著高于其他工况,各参数影响规律可为齿轮参数选取提供量化依据。 展开更多
关键词 VH-CATT圆柱齿轮 啮合刚度 设计参数 有限元法 参数影响规律
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考虑不对中误差与齿向修形的齿轮温度场与热变形
18
作者 胡飞 罗彪 +3 位作者 冯文明 向廷沂 何富华 杨侨 《机械设计与研究》 北大核心 2026年第1期200-208,216,共10页
针对车载式激光破拆装备齿轮传动系统在不对中工况下的热-结构耦合问题,文中探究了角度不对中误差和齿向修形参数对齿轮稳态温度场及热变形场的影响。基于齿轮啮合原理、势能法及切片耦合理论,建立了耦合数值模型,通过迭代计算得到考虑... 针对车载式激光破拆装备齿轮传动系统在不对中工况下的热-结构耦合问题,文中探究了角度不对中误差和齿向修形参数对齿轮稳态温度场及热变形场的影响。基于齿轮啮合原理、势能法及切片耦合理论,建立了耦合数值模型,通过迭代计算得到考虑角度不对中误差和齿向修形影响下的齿轮啮合面的载荷分布,并结合齿面接触摩擦热、对流换热及热传导理论,通过有限元方法分析了不对中误差(0°~0.04°)和齿向修形参数(鼓形量0μm~15μm)对齿面稳态温度场和热变形的影响,研究不同参数下齿轮温度场和热变形场的分布规律,揭示了各因素影响机理。研究表明:不对中误差引发偏载使热源偏移,促使齿宽边缘处形成载荷与摩擦热流密度集中区,最高温区向单侧齿缘迁移,导致该区域温升;齿向修形促使齿宽中部载荷集中,导致该区域温升而齿缘降温,其优化效应可改善载荷均匀性,并抑制偏载温升。热变形分析表明,齿向修形量与最大变形呈正相关,而不对中误差主要影响变形分布模式,对最大变形幅值影响较小。该研究可为车载式激光破拆装备齿轮传动系统的减振降噪设计及修形工艺提供理论基础。 展开更多
关键词 齿向修形 不对中误差 温度场 热变形
原文传递
齿轨列车齿轮设计参数对齿轮齿条接触特性影响研究
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作者 徐文静 丁昊昊 +2 位作者 张沭玥 王文健 刘启跃 《机械》 2026年第1期43-51,共9页
齿轨列车齿轮齿条啮合时载荷分布对齿间接触应力计算十分重要,与齿轮使用寿命息息相关。为掌握齿轨列车齿轮齿条啮合过程中齿间载荷分布规律,参考渐开线齿轮齿间载荷分配计算公式,仿真得到了齿轮齿条传动齿间载荷分配率,并结合赫兹接触... 齿轨列车齿轮齿条啮合时载荷分布对齿间接触应力计算十分重要,与齿轮使用寿命息息相关。为掌握齿轨列车齿轮齿条啮合过程中齿间载荷分布规律,参考渐开线齿轮齿间载荷分配计算公式,仿真得到了齿轮齿条传动齿间载荷分配率,并结合赫兹接触理论,分析齿轮齿条副在不同齿数、变位系数、安装距等齿轮设计参数下的齿间接触特性。研究结果表明,齿轮齿条传动时前一对齿啮合时齿轮承担的载荷小于后一对齿啮合时齿轮承担的载荷,齿轮齿数、变位系数、安装距等设计参数均会影响齿轮齿条齿间载荷分布。随着齿数、变位系数和安装距的增大,齿轮在一个啮合周期内的接触应力整体呈现减小趋势。齿轮齿条传动重合度随着齿数的增大而增大,随着变位系数和安装距的增大而减小。 展开更多
关键词 齿轨列车 载荷分布 接触特性 设计参数
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大型养路机械齿轮箱的动力特性研究
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作者 谢钰 叶选林 《南方农机》 2026年第5期142-145,共4页
【目的】聚焦大型养路机械车轴齿轮箱,精准揭示齿轮箱的动态特性,保障车辆运行安全与动力学性能。【方法】以某捣固车齿轮箱为研究的核心对象,借助Solid Edge与ANSYS软件构建高精度有限元模型,对该模型开展动力特性分析,成功获取了齿轮... 【目的】聚焦大型养路机械车轴齿轮箱,精准揭示齿轮箱的动态特性,保障车辆运行安全与动力学性能。【方法】以某捣固车齿轮箱为研究的核心对象,借助Solid Edge与ANSYS软件构建高精度有限元模型,对该模型开展动力特性分析,成功获取了齿轮箱模型前二十阶固有频率及其对应振型。【结果】研究得到的齿轮箱动力特性准确可靠,验证了有限元模型在模拟实际工况时的可靠性与准确性。【结论】本研究可为齿轮箱减震设计筑牢理论根基,助力优化结构参数,有效提升铁路大型养路机械运行安全性与稳定性,对相关工程实践具有重要指导价值,为后续复杂工况下多物理场耦合分析奠定了基础。 展开更多
关键词 齿轮箱 动力特性 有限元分析
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