基于ANSYS的复合材料齿轮的有限元分析

为了提高复合材料齿轮的承载能力,需对其进行设计和分析.通过Pro/E软件实现对直齿圆柱轮的参数化建模,并将三维模型导入到有限元软件ANSYS中,然后采用模压成型工艺,制备短切玻璃纤维增强的酚醛环氧复合材料板,以其力学性能作为设计参数,通过有限元软件对复合材料齿轮在一定载荷条件下的应力分布状态进行了分析.研究结果表明,键槽与啮合轮齿的相对位置会影响复合材料齿轮的应力分布状况,齿顶和齿根最大压缩应力与输入载荷呈线性关系,而齿根最大拉伸应力与输入载荷关系曲线中出现一段平台区.通过对BMC复合材料齿轮的静力学分析,为复合材料齿轮的改进设计提供一种实用的方法.     

转向摇臂轴的精确三维造型设计

转向摇臂轴是循环球式转向器中核心件之一，转向摇臂轴齿扇是设计的关键。 转向摇臂轴齿扇的设计原理和三维造型过程如图1，齿扇工作时绕摇臂轴的轴线中心o转动，o1为机械加工齿扇的切齿轴线。两轴线之间的距离称为偏心距n，偏心距n愈大，在同一个摇臂轴转角条件下，其传动间隙也愈大，一般偏心距n取在约0．5mm为宜。     

抗干涉齿轮集机构最优归一化编码的理论与方法

抗干涉齿轮集(CMG,Counter-Meshing Gears)机构是一种可用于确保要害系统安全性的机械组合锁的密码鉴别机构。对于N个"A"和N个"B"任意组合的二元解锁符号序列,如何用最小、固定的齿轮层数C和齿轮分度数D实现相应CMG机构密码鉴别齿牙的二元装定编码,是具有重要实用背景的CMG机构最优归一化编码问题。借助此前报道的CMG机构分类方法、二维迷宫映射图、关键陷阱格点(CTG,Critical Route Grid)的三色循环着色编码方法等工具,系统论述了CMG机构最优归一化编码的理论与方法。给出了两种可选的编码方法,及每种方法最小编码空间需求(用C×D表征)和编码算法。根据编码空间和解锁符号序列的字长,定义了表征CMG机构编码效率的优值。利用这个物理概念清晰的优值比较两种可选的最优归一化编码方法,得到编码空间为C=3,D=N+2的第一类CMG机构是首选方法的结论。对于第一类CMG机构,最优归一化编码与先前报道的最少齿轮层数的优化编码并无不同,两者都需要最小C=3,D=N+2的编码空间,且CTG三色循环着色编码方法同样适用。应用CTG三色循环着色编码方法会在校验二维迷宫映射图中留下一个显著的指纹特征,全部CTG会被循环有规律地分配到仅三个颜色集上,也即设定的用于误码锁定的A-B复合齿轮之间的干涉将交替发生在仅三层密码齿轮上。     

第二类抗干涉齿轮集机构复合齿轮的最小层数北大核心CSCD

抗干涉齿轮集(CMG)机构是一种精巧的密码鉴别机构,可用于确保要害系统保证性的机械组合锁中。CMG机构的密码鉴别功能取决于两个配对的、多层密码齿轮固定堆叠而成的编码复合齿轮。复合齿轮层数的最小化有利于工程应用优化;对复合齿轮最小层数问题的认识,也是基于CMG机构的机械组合锁的关键科学问题之一。此前已证明第一类CMG机构复合齿轮的最小层数为3;对于有一个独特的指纹特征的第二类CMG机构,其最小层数的问题更为复杂。由于任意一个"NA+NB"的解锁符号序列都可以简并为"MAB"(M≤N)的形式且保持编码二维迷宫映射图中关键陷阱格点(CTG)的色数不变,且CTG互斥约束关系随着"MAB"持续增/减任意数量的"3AB"呈现出周期性,因此首先应用二维迷宫映射变换和CTG互斥的"十字叉"判据,将第二类CMG机构"3AB"(或"6AB"),"4AB"和"5AB"三种基本模式中复合齿轮最小层数的证明过程转换为求解无向图G(V,E)顶点着色的色数,得到其色数分别为3,5和6。进一步得到最终结论,第二类CMG机构必须细分为与简并解锁符号序列对应的三种模式"(3n)AB","(3n+1)AB"和"(3n+2)AB"(n是自然数1,2,…),最小齿轮层数分别为3,5和6。这意味着第二类CMG机构复合齿轮的最小层数受控于解锁符号序列结构的周期性。最后还给出了最小层数第二类CMG机构快捷编码的"三模板着色方法"。     

机械设计在CAD中图表资料的处理

机械设计中，有许多复杂的数据信息需要处理，本文主要探讨了齿轮传动中有关数据，表格和线圈的程序化处理方法。     

基于自适应阈值的齿轮干涉图像前景区域提取方法

齿面物体像灰度法是激光移相干涉测量中提取齿轮干涉图像前景区域的重要方法之一,针对该方法因人工设定阈值且忽略不同图像边缘特征从而导致的测量效率及精度受限问题,提出了一种基于自适应阈值的齿轮干涉图像前景区域提取方法。首先分析齿轮齿面形貌特征与各边缘顶点差异,对图像进行区域划分;然后根据边缘灰度变化规律通过邻域窗口筛选合格像素点并获取掩模结果,实现前景区域提取;最后根据5类图像评价指标分别对4组算法分割结果与传统方法分割结果进行数据对比。结果表明：算法在实现图像自动处理的基础上与参考结果匹配精确度提升约3.5%～4.5%,PRI(probabilistic rand index)提升约3%～4%,VOI(variation of information)提高约15%～25%,GCE(global consistency error)降低约2.5%～3.5%,最终相位信息准确度提升9μm～15μm。结果符合精度要求,该方法可广泛应用于齿轮干涉图像前景提取中。     

抗干涉齿轮集机构最优归一化编码的理论与方法

抗干涉齿轮集(CMG, Counter-Meshing Gears)机构是一种可用于确保要害系统安全性的机械组合锁的密码鉴别机构。对于N个A和N个B任意组合的二元解锁符号序列,如何用最小、固定的齿轮层数C和齿轮分度数D实现相应CMG机构密码鉴别齿牙的二元装定编码,是具有重要实用背景的CMG机构最优归一化编码问题。借助此前报道的CMG机构分类方法、二维迷宫映射图、关键陷阱格点(CTG, Critical Route Grid)的三色循环着色编码方法等工具,系统论述了CMG机构最优归一化编码的理论与方法。给出了两种可选的编码方法,及每种方法最小编码空间需求(用CD表征)和编码算法。根据编码空间和解锁符号序列的字长,定义了表征CMG机构编码效率的优值。利用这个物理概念清晰的优值比较两种可选的最优归一化编码方法,得到编码空间为C=3,D=N+2的第一类CMG机构是首选方法的结论。对于第一类CMG机构,最优归一化编码与先前报道的最少齿轮层数的优化编码并无不同,两者都需要最小C=3,D=N+2的编码空间,且CTG三色循环着色编码方法同样适用。应用CTG三色循环着色编码方法会在校验二维迷宫映射图中留下一个显著的指纹特征,全部CTG会被循环有规律地分配到仅三个颜色集上,也即设定的用于误码锁定的A-B复合齿轮之间的干涉将交替发生在仅三层密码齿轮上。     

齿轮系统传动轴受横向冲击的响应分析

将齿轮传动系统的齿轮轴承简化为具有集中质量的固支梁,将齿轮受到啮合齿轮的意外撞击看成是质量块对梁的冲击。给出弯扭组合的Mises屈服条件,指出传动轴受冲击时不能忽略扭矩作用。分析了弯曲和扭转作用下的结构响应,进行了应变率修正,给出特殊情况下弯扭响应的简化分析。算例表明,弯扭冲击下传动轴的横向位移和扭转角都较大,不可忽略应变率效应;传动轴直径是影响横向位移的重要因素。     

化学跑合对表面接触疲劳寿命的影响

化学跑合剂加速跑合过程已有一些文献报道，但在化学跑合对表面接触疲劳寿命的影响方面却还未见有关工作公开发表。因此，在总结齿轮跑合技术的基础上，借助于ＪＰ－ＢＤ１５００型接触疲劳试验机，对用化学跑合剂跑合后的试件表面接触疲劳寿命进行了试验研究。并就化学跑合提高表面抗疲劳磨损能力的原因作了考察、分析与探讨，进而提出了试件表面的接触模型，在给定的试验条件下，较软试件表面用化学跑合剂跑合后的接触疲劳寿命比用     

利用应变信号对齿轮传动装置进行故障诊断的实验研究

本文要用在轴承外圈套圈上拾取应变信号的方法对二级齿轮传动装置箱体所受的动态激励力进行了测试和分析,在此基础上对齿轮传动装置的轴系部件故障进行了准确的诊断。