国家自然科学基金(51175524)
- 作品数：22 被引量：185H指数：9
- 相关作者：林腾蛟刘文何泽银钟声张晋红更多>>
- 相关机构：重庆大学重庆京东方光电科技有限公司江苏泰隆减速机股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划重庆市自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程更多>>
- 风电增速箱输出级齿轮副疲劳寿命有限元分析被引量：22
- 2012年
- 建立了风电增速箱输出级斜齿轮副的三维接触有限元模型,计算了静载荷作用下齿轮副的应力应变;基于齿轮材料的疲劳试验常数,计算了材料的近似S-N曲线;对风电增速箱真实载荷谱20种工况的载荷历程进行雨流计数,得到载荷循环数、均值与幅值的关系。在FE-SAFE软件中,对斜齿轮副接触模型进行疲劳寿命分析,研究了载荷、表面粗糙度、残余应力以及轮齿修形量对齿轮副疲劳寿命的影响规律。结果表明,齿轮副应力集中处有少数低寿命点,齿轮副寿命随载荷及齿面粗糙度的增大而减小,残余拉应力使疲劳寿命减小,而残余压应力可使疲劳寿命增大,适度修形可提高齿轮的疲劳寿命。
- 林腾蛟沈亮赵俊渝
- 关键词：齿轮箱有限元法
- 风电增速齿轮箱动力学性能优化方法被引量：5
- 2016年
- 建立增速齿轮箱动力学分析有限元模型,利用Lanczos法求得齿轮系统的振动模态;以齿轮副时变啮合刚度激励、齿面综合误差激励和轮齿啮合冲击激励为内部作用激励,采用直接积分法求得箱体表面节点的动态响应。选取箱体上12个主要结构参数作为动力学性能优化的设计变量,齿轮箱体积为状态变量,以齿轮箱表面振动加速度的均方根值最小为动力学性能优化的目标函数,利用零阶与一阶优化算法求得最优设计变量。结果表明:优化前后箱体均不产生共振,且满足静力学条件;优化后目标函数减小37.5%,箱体各计算点的振动响应均有较大幅度的减小,最大减小量为54%。
- 林腾蛟宋建军孟令宽陈兵奎
- 弧齿锥齿轮箱动态特性分析及辐射噪声预估被引量：4
- 2013年
- 以升船机同步系统用弧齿锥齿轮箱为研究对象,综合考虑锥齿轮副刚度激励、误差激励和啮合冲击激励等内部动态激励,建立了包含弧齿锥齿轮副、传动轴、轴承和箱体等的齿轮系统动力有限元模型,采用ANSYS对齿轮系统进行动态响应分析,得到齿轮箱的振动位移、振动速度及振动加速度;以箱体表面节点振动位移为边界激励条件,在SYSNOISE中建立箱体声学边界元模型,采用直接边界元法进行辐射噪声预估,得出箱体表面的声压云图及场点的辐射噪声。结果表明:齿轮箱动态响应及辐射噪声的峰值频率均出现在啮合频率及其倍频处。
- 林腾蛟孟令宽何泽银吕和生
- 关键词：噪声预估
- 船用齿轮箱多体动力学仿真及声振耦合分析被引量：18
- 2015年
- 基于多体系统动力学理论,综合考虑齿轮副时变啮合刚度、齿侧间隙、轴承支撑刚度等内部激励以及螺旋桨外部激励,建立了含传动系统及结构系统的船用齿轮装置多刚体系统动力学模型,计算了齿轮副动态啮合力及轴承支反力;对齿轮箱及支座进行柔性化处理,形成多柔体系统动力学模型,采用模态叠加法计算了箱体表面的动态响应.而后以多体动力学分析所得的轴承支反力频域历程为边界条件,建立了箱体声振强耦合分析模型,预估了齿轮箱表面声压及外声场辐射噪声.结果表明,齿轮副动态啮合力、轴承支反力以及箱体动态响应频域曲线的峰值均出现在齿轮副的啮合频率及其倍频处;仿真所得的箱体振动加速度及外声场辐射噪声与齿轮箱振动噪声试验台架实测结果吻合良好.
- 林腾蛟何泽银钟声刘文吕和生
- 关键词：齿轮箱多体动力学声振耦合辐射噪声
- 正交面齿轮传动非线性振动特性分析被引量：13
- 2012年
- 以正交面齿轮传动系统为研究对象,建立了包含时变啮合刚度、啮合阻尼、齿面误差、齿面摩擦、齿侧间隙、轴承间隙等因素的弯-扭耦合非线性动力学模型,采用4～5阶变步长Runge-Kutta法对系统的无量纲动力学微分方程组进行求解。计算结果表明:在不同转速时系统会出现单周期非谐响应、多周期次谐响应、拟周期响应及混沌响应,并伴随着跳跃现象;随着负载转矩的增大,系统响应呈现混沌-多周期次谐-单周期非谐的变化趋势,轻载时齿轮副易出现单边和双边冲击现象,当载荷增大到一定程度后齿轮副处于无冲击状态;摩擦系数较小时,对系统非线性振动特性影响不大,当其逐渐增大时,系统运动状态由单周期经倍周期分叉进入混沌运动。
- 林腾蛟冉雄涛
- 关键词：正交面齿轮非线性动力学分岔混沌
- 圆柱齿轮齿根三维裂纹扩展分析及寿命预测被引量：13
- 2012年
- 基于线弹性断裂力学理论,建立含齿根初始裂纹的圆柱齿轮三维边界元模型,计算了裂纹前缘应力强度因子;对初始裂纹进行自动扩展分析,得到齿根裂纹的扩展轨迹及裂纹扩展寿命。在此基础上,研究了载荷大小、裂纹尺寸、裂纹位置及裂纹方向对裂纹扩展寿命的影响规律。结果表明,齿根裂纹以先慢后快的速率扩展,齿宽方向比齿厚方向易于扩展;随着载荷及初始裂纹尺寸的增大,裂纹扩展寿命逐渐减小,载荷对扩展寿命的影响很大,初始裂纹深度对扩展寿命的影响大于裂纹宽度;初始裂纹越靠近齿轮端面扩展寿命越长,初始裂纹方向为-30°左右时,裂纹扩展寿命最短。
- 林腾蛟钟声沈亮
- 关键词：齿根边界元法
- 复杂激励下多级齿轮传动系统分岔特性及动载荷分析被引量：2
- 2015年
- 为了研究复杂激励下多级齿轮传动系统的分岔特性及动载荷系数,建立了包含时变啮合刚度、啮合阻尼、传递误差和齿侧间隙等因素的6自由度非线性动力学模型,采用4-5阶变步长Runge-Kutta法对系统无量纲动力学微分方程进行求解,得出齿轮传动系统的分岔图及齿轮副动载荷系数变化曲线。计算表明:随齿侧间隙、啮合刚度波动值的增加,系统趋于不稳定,经历了由单周期、多周期到混沌运动的状态,动载荷系数呈增大趋势,并出现脱啮现象;当啮合阻尼比、扭转刚度增大时,系统逐渐趋于稳定,由混沌运动过渡到单周期运动,动载荷系数逐渐减小,齿轮副由双边冲击过渡到单边冲击或无冲击状态,脱啮现象得到改善。
- 刘波林腾蛟王丹华吕和生
- 关键词：齿轮传动非线性动力学分岔混沌
- 斜齿轮时变啮合刚度算法修正及影响因素研究被引量：17
- 2018年
- 针对势能法计算斜齿轮时变啮合刚度精度不足问题,提出一种刚度修正算法.考虑端面重合度大于或小于轴向重合度两种情况下单齿接触线长度的不同表达形式,建立齿根圆与基圆不重合时的变截面悬臂梁模型,采用切片法和积分思想推导并计算了斜齿轮啮合刚度,通过与ISO算法和有限元法对比分析,验证了该修正算法的可行性.在此基础上,探讨了螺旋角、模数、齿数、齿宽和压力角等参数对啮合刚度的影响.计算与分析表明,啮入段的相对时间与端面重合度和轴向重合度大小及比重有关;齿轮基本参数的变化引起重合度和单齿啮合刚度的改变,进而影响综合啮合刚度波动值和均值;当端面重合度或轴向重合度在整数附近时,啮合刚度波动值较小,而总重合度在整数附近时,啮合刚度波动值较大.与传统势能法相比,修正算法提高了斜齿轮时变啮合刚度的计算精度,在斜齿轮刚度激励的准确计算方面具有较强的实用性.
- 刘文李锐张晋红林腾蛟林腾蛟
- 关键词：斜齿轮时变啮合刚度重合度
- 裂纹故障对斜齿轮时变啮合刚度及振动响应的影响分析被引量：22
- 2019年
- 以含裂纹故障的斜齿轮传动系统为研究对象,结合轮齿接触、弯曲、剪切、轴向压缩及基体弹性变形,提出了含裂纹故障斜齿轮副时变啮合刚度修正算法,并通过有限元法验证了算法的正确性,而后分析了不同长度、深度、角度等裂纹参数对斜齿轮啮合刚度的影响规律。在此基础上,综合考虑齿轮时变啮合刚度、静态传动误差、轴承支撑刚度及齿轮转子陀螺力等因素,基于轴系单元法建立了单级裂纹故障斜齿轮传动系统耦合动力学模型,采用Newmark-β法对系统动态特性进行分析,研究了裂纹参数对系统振动响应的影响。结果表明,随着裂纹深度及长度的增加,齿轮副啮合刚度有较大幅度的减小,系统时域响应中存在周期性冲击现象,频域响应中出现了以啮合频率为中心的调制边频带,研究结果可为含裂纹齿轮传动故障诊断提供理论依据。
- 林腾蛟郭松龄赵子瑞魏静
- 关键词：斜齿轮啮合刚度
- 风力机叶片极限载荷评价与分析被引量：2
- 2015年
- 根据德国GL2010国际标准,运用Bladed软件,对某一850kW的风力机叶片和与之相匹配的风力机发电机组进行建模,并分析其气动额定功率、系统共振等情况,验证叶片运行中的可靠性。分别施加GL标准中的所有工况,对叶片进行仿真计算和比较分析,得到影响叶片气动性能主要是Dlc4.2b、Dlc1.3a等工况,初步建立以叶根载荷为标准的风力机叶片评价体系。此评价体系同样适用于Bladed软件自带的demo叶片模型。以该评价体系为基础,计算850kW叶片叶根处的极限载荷,得到其挥舞极限载荷为353 663N·m,比原设计值小了2.5%,进而验证该叶片在运行中安全可靠,同时,验证了载荷评价体系的可靠性。
- 庞晓平梁河陈进邓波
- 关键词：风力机叶片极限载荷气动分析
