近日,我校机械与电气工程学院刘玄博士与西北工业大学学者合作,在高端装备人字齿轮系统均载振动协同优化研究方面取得新进展,其撰写的论文“A numerical approach for analyzing load uniformity and vibration behaviors over the entire tooth meshing cycle of herringbone gear”,在线发表在工程领域顶级期刊《Mechanical Systems and Signal Processing》(中科院一区TOP期刊,IF=10.2)上。我校刘玄博士为第一作者兼通讯作者,周口师范学院为第一署名单位。

人字齿轮系统在船舶、直升机、航空发动机齿轮传动系统中已有大量应用,并被引入高速列车、新能源汽车齿轮传动系统中。然而由于人字齿轮的左右两个齿轮是分别加工的,实际偏差的存在使得人字齿轮系统全齿啮合周期的载荷分布与振动特性变化复杂。传统的齿面修形数学模型难以保证实际偏差下人字齿轮系统在全齿啮合周期具备优异的综合工作性能。该研究构建了一套融合人字齿轮齿面几何接触分析模型、齿面承载接触分析改进模型、啮入冲击力模型以及动力学模型的一体化建模框架,定量分析了不对称齿距偏差对全齿啮合周期的多源激励、载荷分布与振动特性的影响,并在此基础上,提出一种兼顾载荷均匀性与振动抑制的均载振动协同优化方法,该方法能够保证人字齿轮系统在全齿啮合周期内获得较好的载荷均化效果与振动性能。研究成果可为高端装备人字齿轮系统实际偏差下的动力学分析和使役性能优化设计提供理论指导。
附论文链接:https://authors.elsevier.com/a/1nfmf39%7Et0r6aP
(编审/武暾 签审/陈涛 审核/周效章)

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