国家高技术研究发展计划(2007AA041802)
- 作品数：14 被引量：114H指数：7
- 相关作者：秦大同陈立锋龚宪生肖正明赵勇更多>>
- 相关机构：重庆大学湖南科技大学昆明理工大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划重庆市科技攻关计划机械传动国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：机械工程动力工程及工程热物理理学一般工业技术更多>>
- 盾构刀盘驱动三级行星齿轮系统固有特性及灵敏度分析被引量：9
- 2013年
- 建立了三级行星齿轮传动系统的平移-扭转耦合动力学模型,模型考虑了时变啮合刚度、各级中行星轮位置相角的时变性、啮合综合误差、阻尼等影响因素。基于特征值问题求解了系统结构的固有频率和振型,并将其系统振动模式归为三类:扭转耦合振动模式、平移耦合振动模式、行星轮振动模式。研究了不同振动模式下固有频率对系统参数的灵敏度。研究结果表明,在一些系统参数敏感点处,参数的微小变化不仅导致固有频率灵敏度、模态能量的大幅变化,也将引起能量在各级间发生转移,使得振动特性剧烈变化。
- 齐寅明龚宪生张干清孙胜苗
- 关键词：盾构行星齿轮传动
- 盾构机刀盘驱动多级行星轮系的动力学特性被引量：6
- 2013年
- 为揭示盾构机刀盘驱动多级行星轮系的动力学特性,考虑到各级之间由于初始啮合位置的不同使啮合刚度和啮合误差均产生相位差,以及各构件支承刚度、时变啮合刚度、啮合误差等影响因素,建立了盾构机刀盘驱动多级行星轮系纯扭转动力学模型并进行了动力学特性分析。固有特性分析表明,多级行星传动系统较单级传动系统呈现出独特多样的振动模态;通过动态响应分析,获得了各级传动动态啮合力的时域及频域响应。结果表明,中、高速级传动的激振力频率较系统的固有频率相近,易引起系统的谐振,应在设计中特别注意。并求得各级传动的动载系数,为该行星轮系的动态优化设计奠定了基础。
- 赵勇秦大同
- 关键词：固有频率动载系数
- 基于Kriging响应面法的盾构机行星架多目标优化被引量：3
- 2014年
- 行星架作为土压平衡盾构主减速器关键零部件之一,为满足轻量化设计要求,考虑其动静态特性要求,建立以体积最小和转动惯量最小的多目标优化模型。为提高设计效率,对设计变量进行相关分析,剔除非敏感因素。通过增强型中心复合设计获得合适设计点,利用有限元方法对设计点进行仿真分析,根据仿真结果建立高精度的Kriging响应面模型。采用Shifted Hammersley技术抽取均匀分布的样本点并权衡优劣,获得了2个Pareto最优解,优化后体积和转动惯量均减小了10%以上,实现了行星架的体积和转动惯量最小的设计要求。
- 王红霞王盛刘强
- 关键词：盾构机行星架多目标优化行星减速器
- 齿轮啮合过程摩擦功耗研究被引量：9
- 2010年
- 根据系统功能基本原理,提出了一种新的齿轮啮合过程摩擦功耗计算方法。假设两圆盘在滚动过程中存在相对滑动,圆盘间摩擦力矩将对圆盘做功而产生摩擦功耗。据此原理,建立了齿轮啮合过程的摩擦功耗计算模型。在对齿轮啮合过程中摩擦因数分析的基础上,对外啮合齿轮摩擦功耗进行了分析计算。计算结果表明,齿轮在啮合过程中,双齿啮合区的摩擦功耗起主导作用。将计算结果与Velex的试验结果对比显示,提出的齿轮啮合过程摩擦功耗的计算模型是可行的。
- 陈立锋吴晓铃秦大同肖正明
- 关键词：摩擦功耗齿轮
- 土压平衡盾构机行星减速器热平衡分析被引量：7
- 2012年
- 土压平衡盾构行星减速器热平衡分析对保证行星减速器的正常运行和盾构机的运行可靠性具有重要意义。忽略各构件内部温差对传热性能的影响,将传动系统各构件转换为节点,综合考虑各构件间的耦合关系,在对热传递过程中的热阻进行研究的基础上,基于热网格法建立行星传动系统的热平衡数学模型,并对土压平衡盾构机行星减速器的热平衡过程进行计算。结果表明,齿轮啮合次数对齿轮温升具有重要影响。将仿真结果与测试结果进行对比,结果验证了基于热网格法的行星减速器热平衡模型的正确性。
- 吴晓铃陈立锋秦大同陈会涛虞正平
- 关键词：土压平衡盾构机行星减速器热平衡
- 考虑失效相关的盾构机刀盘驱动多级行星传动系统的可靠性模型被引量：3
- 2011年
- 考虑到行星齿轮传动系统中各齿轮存在多种模式的失效,且各失效模式间又存在着多种因素的相关性,根据应力-强度干涉理论,提出了在多失效模式及多因素相关条件下机械传动系统可靠性的一般计算模型。应用该模型对盾构机刀盘驱动多级行星传动系统进行了可靠性分析。首先建立了齿轮、轴承等各失效单元的可靠性模型,然后考虑系统中主要发生失效的模式及各失效模式间关于载荷和使用系数的相关性,建立了传动系统的可靠性模型,并用Monte-Carlo法对模型计算结果进行仿真验证,结果表明,该模型可以准确地评估盾构机刀盘驱动多级行星传动系统的可靠性。
- 赵勇秦大同武文辉
- 关键词：行星齿轮传动系统可靠性
- 基于时变模型的齿轮啮合过程润滑状态研究被引量：4
- 2010年
- 基于Dowson提出的最小油膜厚度方程,利用Matlab/Simulink仿真平台,建立齿轮啮合过程润滑状态的实时仿真系统。分析了齿轮啮合过程最小油膜厚度的时域变化情况,研究了齿轮润滑状态随转速、输入扭矩的变化关系,计算结果表明:随着啮合点向主动齿轮齿顶移动,其最小油膜厚度逐渐增大;齿轮点蚀经常发生在节圆附近。对节圆处的润滑状态进行了研究,发现随着输入转速的增加,轮齿节圆处的最小油膜厚度逐渐增加;随着输入扭矩的增加,轮齿节圆处的最小油膜厚度减小。
- 陈立锋吴晓铃秦大同
- 关键词：油膜厚度润滑状态齿轮
- 行星齿轮轮齿本体温度场与闪温研究被引量：32
- 2011年
- 利用齿轮啮合、摩擦学、传热学、赫兹接触等理论,研究了啮合过程中行星齿轮轮齿接触面的相对滑动速度及齿面摩擦因数的变化规律,推导了行星齿轮轮齿齿面接触应力模型。精确计算了轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿端面、轮齿齿面等区域的对流换热系数。建立了轮齿本体温度场有限元分析模型,获得了行星齿轮轮齿稳态温度场。分析了标准齿廓和修形齿廓对接触应力及温度场的影响。在稳态热分析的基础上,采用有限元法进行瞬态热分析,得到了啮合过程中轮齿齿面瞬时温度分布。
- 龚宪生王欢欢张干清王红霞
- 关键词：行星齿轮热流密度本体温度闪温
- 基于遗传算法的行星轮系混合离散变量优化被引量：2
- 2014年
- 行星轮系设计复杂,各参数受到配齿、可靠性和干涉等条件的限制。模数还受到国家标准的制约,只能选取一些离散值,用经典优化算法求解效果很差。遗传算法处理对象不是变量本身,而是经过编码后的基因,这种先天的优势能较好的处理这类变量类型多样的优化问题。通过对齿数和模数的处理,将无序的离散值转变为连续的整型数。提出了一种改进的实值编码方式,建立满足配齿、变位系数、干涉和强度等约束条件,以体积最小为目标函数的优化模型。合理选择遗传算法控制参数,编写了Matlab程序对所建的模型进行求解。研究结果表明:该改进算法全局寻优能力强,多次启动均能收敛于统一最优解。在满足各约束条件的情况下,优化后体积减小了21.056%。
- 王盛龚宪生
- 关键词：行星轮系混合离散变量遗传算法
- 盾构机多级行星减速器箱体模态分析与试验被引量：11
- 2012年
- 建立了盾构机多级行星减速器箱体有限元模型,计算了其特征值问题,提取了箱体低阶固有频率及相应振型,并对其振动模式进行了分析。根据实验模态分析理论,采用脉冲激励法进行了减速器箱体的模态试验,运用最小二乘复频域法分析了模态数据,获取了箱体固有特性,并通过模态置信判据验证了实验模态参数。模态分析表明,理论结果和实验数据具有较好的一致性,相互检验了理论模型和试验方法的正确性,传动系统和箱体不会出现耦合共振现象,箱体高速端的局部振动较大,运行中箱体扭转振动模式较为突出。研究结果为盾构机减速器动态结构优化提供了理论依据和试验支撑。
- 肖正明秦大同武文辉周志刚
- 关键词：盾构机行星齿轮箱体模态分析
