课程文献中心 更多>>

关键词： 地铁车辆   齿轮传动系统   动态特性   疲劳寿命  

摘要： 随着我国城市轨道交通网的不断扩大，地铁列车等公共轨道交通方式已成为人们出行的首要选择。然而随着地铁列车运营里程、牵引制动次数以及早晚高峰时段列车运行载荷的增加，地铁列车在运营过程中轮轨接触状态发生改变，导致车轮踏面产生车轮扁疤等缺陷。当地铁列车在车轮扁疤损伤与轨道随机不平顺的影响下长期运行，容易造成运行过程中轮轨系统剧烈的垂向振动冲击。考虑到地铁列车的从动大齿轮过盈安装在地铁列车轮对上，所以当轮对受到剧烈冲击时必然会影响齿轮传动系统的平稳啮合，使传动齿轮更容易发生疲劳失效。本文将车轮扁疤损伤与轨道随机不平顺施加到地铁车辆-轨道耦合动力学模型中，对地铁车辆传动齿轮动态特性与疲劳寿命进行研究，主要研究内容如为以下三方面：　　(1) 根据车轮扁疤数学几何特性以及不同行驶速度下车轮扁疤对轨道的冲击形式，建立适用于地铁车辆车轮踏面的车轮扁疤损伤，随后基于车辆-轨道耦合动力学理论构建了考虑齿轮传动系统的地铁车辆-轨道耦合动力学模型并介绍了本文采用的动力学求解积分方法。借助地铁车辆非线性临界速度分析结果与文献数据对比来验证地铁车辆-轨道耦合动力学模型的可靠性。　　(2) 具体分析车轮扁疤伤损下地铁车辆齿轮传动系统中轮轨动态作用力、轴承动态特性以及传动齿轮动力学特性情况，然后根据齿轮传动系统动力学结果进一步选取车辆动力学评价指标中平稳性指标以及车辆运行安全性指标中的脱轨系数与轮重减载率来确定地铁车辆在车轮扁疤损伤下的动态特性，为下一章研究车轮扁疤影响下传动齿轮系统动态啮合力与服役寿命作铺垫。　　(3) 根据地铁车辆-轨道耦合动力学模型计算中传动齿轮对动态传递误差结果验证了所建齿轮传动系统动力学模型的可靠性，然后分别仿真求解并分析了无外部激励、仅轨道随机不平顺、仅车轮扁疤以及车轮扁疤与轨道随机不平顺共同作用下四种工况下对传动齿轮动态啮合力的影响。接着将四种工况下传动齿轮动态啮合力经计算后转换为传动齿轮接触疲劳应力-时间历程关系图，利用雨流计数法进行循环统计从而确定传动齿轮动态啮合力应力循环次数，最后根据Palmgren-Miner法则预测受到车轮扁疤影响下的传动齿轮疲劳寿命，为地铁列车传动齿轮动态疲劳寿命预估提供一定的理论指导。

关键词： 牵引电动机   传动端压圈   有限元计算   传动齿轮  

摘要： 为改善牵引电动机传动端轴承的受力情况,设计一种用于传动齿轮内置结构的交流牵引电动机传动端压圈。按照标准《GB/T21563-2008轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,通过有限元分析方法,对该压圈进行了强度、刚度校核计算及模态分析,并通过优化迭代,设计出强度、刚度和模态都满足电动机运行要求的压圈结构。

关键词： 线控转向   模糊控制   粒子群算法   变角传动比  

摘要： 为了提高汽车低速时的转向轻便性与高速时的转向稳定性,设计了一种线控转向变角传动比粒子群模糊控制器。采用线控转向系统可变传动比的特性,利用模糊控制将方向盘转角和车速进行模糊处理,输出精确的传动比,同时根据粒子群算法思想,提出一种粒子群算法优化模糊控制算法。设计仿真控制器,将模糊控制与粒子群算法相结合,通过低速和高速的双移线仿真工况,以及角阶跃仿真工况进行联合仿真控制系统研究。结果表明:粒子群优化模糊控制所设计的变角传动比相比于定传动比和未优化的模糊控制器,能够更好地实现汽车低速转向灵敏和高速转向的稳定性,减轻了驾驶员的疲劳程度,提高了汽车的操纵稳定性和行驶安全性。

关键词： 大型盾构机   刀盘主驱动系统   齿轮传动   动力学  

摘要： 针对直径16 m级大型盾构机主驱动传动齿轮系统,为了探明真实掘进工况载荷下多源(含16组动力源)并行驱动传动齿轮系统的动力学特性,采用集中参数法建立大型盾构机主驱动传动齿轮系统68自由度弯扭耦合等效动力学模型。考虑轮齿时变啮合刚度、齿轮传动误差以及齿侧间隙等非线性因素影响,分析了实际掘进工况多源驱动转矩作用下的传动系统时频动态响应特性。研究结果表明,系统的振动频率成分主要为齿轮啮合频率及其倍频,动态啮合力的最大幅值均发生在相应啮合频率的倍频处,齿轮振动及其啮合力幅值变化受液压马达输入转矩波动影响明显。

关键词： 城轨列车   直齿轮   弯曲疲劳   两级载荷   疲劳寿命预测  

摘要： 齿轮弯曲疲劳对列车安全运营具有重要影响。本文针对城轨列车载荷特点,建立一种适用于城轨列车的齿轮疲劳寿命预测模型。通过分析城轨列车实际运行过程的齿轮载荷特点,并结合主动齿轮累积受载频次,确定两级载荷大小,以两级应力比作为损伤参量,对城轨列车齿轮弯曲疲劳进行试验研究与寿命预测。研究结果表明:齿轮在两级载荷作用下疲劳寿命明显低于单一载荷作用下的疲劳寿命。通过将本文提出的疲劳寿命预测模型预测结果与试验数据进行对比发现,本文建立的疲劳寿命预测模型可以较为准确的预测齿轮的疲劳寿命。

关键词： 钢带传动   传动比   有限元仿真   误差分析  

摘要： 针对一种柔性基座中的钢带传动装置传动比误差较大的问题,对其传动原理和传动规律展开了分析。对带轮的非圆廓形进行计算,得到钢带传动的理论传动比和钢带受力特点;采用有限元仿真对钢带传动进行模拟,分析了钢带局部塑性弯曲和螺钉孔处应力集中对理论传动比的影响;对柔性基座的实验数据进行误差分析,并对比了实验数据与仿真数据,两者具有较好的相符性。研究中重点分析了带轮廓形、钢带局部塑性变形和钢带弹性变形对传动比的影响,提出了改进方案,使得钢带传动成为精确传动。

关键词： 采煤机械   传动   齿轮失效  

摘要： 煤炭资源是社会生产、生活活动运转不可或缺的资源。为满足社会发展切实所需,煤炭生产企业在扩大生产规模的同时,逐步加大了先进技术与设备引进力度。采煤机械是煤矿生产中常见的采煤设备。在机械运转中,传动齿轮失效是常见的性能故障,诱发因素不一。传动齿轮失效问题得不到解决,会直接影响到采煤生产活动顺利进行。为此,从根源入手,制定针对性的防控方案,就显得尤为重要。本文从生产实践入手,分析了采煤机械传动齿轮失效问题与常见的引发因素,并提出了相应的解决对策。

关键词： 集成式线控制动系统   传动机构   约束优化   建模与仿真   传动比  

摘要： 随着汽车智能驾驶技术的快速发展,线控技术正加速制动助力系统和主动制动系统向电气化和集成化方向发展。在介绍国际知名厂商研发的制动助力和主动制动二合一集成系统(One Box)产品及其传动机构特点后,提出了基于单电机+双作用制动缸构型的集成式线控制动系统,相较传统助力器(booster)+汽车电子稳定控制系统(Electronic stability controller,ESC)的组合系统,能够更好地满足汽车对制动系统功能、空间等设计需求。传动机构能够降速增扭、运动副转换,是集成式线控制动系统主动建压的基础。对比几种传动机构组合的优缺点,基于制动系统的设计指标以及电机性能曲线,建立传动机构的数学模型。基于约束优化设计方法以及Matlab/Simulink与AMESim联合仿真模型和控制器,对传动机构的减速比进行了设计匹配和仿真验证,得到了两组最佳的齿轮副传动比。对两组设计的齿轮副进行了有限元强度校核和疲劳寿命计算,按照有限元仿真结果,推荐传动比为2.4,主动轮齿数15,从动轮齿数36的方案为最优选择。基于理论分析与仿真分析结果,研制了一台样机,并设计开发了专用试验台架,通过台架试验证明了设计方法的可行性,为类似制动系统的优化设计提供了新的思路和参考。

关键词： 电子传动比   多边形轴   误差分析   MATLAB仿真  

摘要： 多边形轴类零件具有无键连接的特性,在许多传动场景中应用甚广,但传统加工方法存在精度低、效率低等缺点。近年来提出了两轴同向转动车削加工多边形轴的方法,本文旨在根据该方法减小数控车床在车削加工多边形轴时产生的平面度误差。基于多边形轴的成型原理,建立刀尖轨迹几何模型并分析得出了刀尖的轨迹方程,将刀尖轨迹方程代入MATLAB仿真得到了不同边数的多边形轴截面的仿真轨迹。对仿真轨迹进行几何分析后得到了截面直线度误差的表达式,即可以在实际加工通过调整加工参数来获得符合要求的加工误差。根据以上方法,最后得到了不同边形满足项目要求的平面度误差(不超过0.025μm)所需要的加工参数。

关键词： 动力传动系统   啮合刚度   阻尼   固有模态  

摘要： 基于阻尼、齿轮啮合刚度的动力传动系统动态特性研究,可以更加准确、全面获取动力传动系统的固有特性,为动力传动系统优化匹配和系统动力学参数优化设计奠定基础.基于拉格朗日方程建立考虑发动机、联轴器等部件的阻尼参数、行星传动齿轮啮合刚度扭振动力学模型.通过复模态求解,对动力传动系统固有模态(复特征值、复特征向量)的物理意义,以及阻尼对系统固有特性的影响进行了分析.创新性地提出了复模态振型的表示方法,理论计算分析证明阻尼对动力传动系统固有特性的影响不容忽视.考虑阻尼参数,可获取更加准确的动力传动系统固有特性计算结果,支撑动力传动系统开展优化匹配;动力传动系统行星排考虑齿轮啮合刚度,可提取行星排齿轮传动固有特性,为行星传动固有特性与齿轮自激励优化匹配奠定基础.考虑阻尼和齿轮啮合刚度的动力传动系统动态特性研究具有一定实用价值.