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正交面齿轮传动设计的关键技术

成果基本信息
关键词: 正交面齿轮传动;齿根弯曲应力;齿形误差;减振降噪;精度测量
成果类别: 技术成熟度:
体现形式(基础理论类): 体现形式(应用技术类):
成果登记号: 360-16-2C180277 资源采集日期: 2017-02-20
研究情况
单位名称: 南京航空航天大学 技术水平:
评价证书号: 评价单位: 基金委
评价日期: 2010.12.30 评价证书号:
转化情况
转让范围: 推广形式:
已转让企业数(个): 0
联系方式
联系人(平台): 玉女士 联系人(平台)电话: 0771-5885053
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成果简介
  一、主要研究内容   1) 正交面齿轮齿形几何建模方法研究   正交面齿轮齿形不同于传统的渐开线齿形,因此为了利用有限元法开展正交面齿轮传动弯曲应力的分析,需要开展正交面齿轮齿形几何建模方法的研究。   2) 正交面齿轮弯曲应力的计算分析方法研究   正交面齿轮齿形由于为变齿厚齿形,且传动中采用点接触形成,因此其弯曲应力的计算分析方法有别于传统渐开线圆柱齿轮的弯曲应力计算方法;为此利用有限元法,开展了正交面齿轮传动弯曲应力正交仿真试验,啮合了考虑局部点接触的弯曲应力计算公式;同时,还开展了基于航标的正交面齿轮传动弯曲强度计算方法研究,并进行对比分析。   3) 正交面齿轮齿形误差测量分析方法研究   正交面齿轮尚无统一的齿形误差检测标准;为了分析加工后正交面齿轮齿形精度,提出了基于三座标测量的正交面齿轮齿形误差测量分析方法。   4)正交面齿轮传动的减振降噪方法研究   正交面齿轮传动用于直升机传动系统时主要应用于输入级,具有高转速的特点,为此必须考虑其减振降噪问题;通过分析正交面齿轮传动的动力学特性,提出了微穿孔腹板低噪声正交面齿轮传动分析设计方法。   5)正交面齿轮插齿加工试验   利用面齿轮换向机构,在圆柱齿轮插齿机床上开展了正交面齿轮插齿加工试验研究,获得了试样件。   6) 正交面齿轮弯曲应力测量验证试验研究   设计了正交面齿轮弯曲应力测试夹具,开展了正交面齿轮弯曲应力测试的试验研究,验证了正交面齿轮弯曲应力计算公式的可行性。   7) 正交面齿轮齿形误差分析测量方法的试验研究   设计了正交面齿轮齿形误差测量时的基准对中夹具,开展了正交面齿轮齿形误差分析方法的试验,获得了正交面齿轮齿形误差值,分析了误差值的合理性,验证了正交面齿轮齿形误差分析测量方法的可行性。   8)低噪声正交面齿轮传动的验证试验研究   利用设计的微穿孔腹板,开展了低噪声的正交面齿轮传动验证试验研究,验证了低噪声设计方法的可行性。   9) 正交面齿轮传动的设计分析软件开发   基于理论分析和试验验证结果,开发了正交面齿轮传动的设计分析软件,该软件包括正交面齿轮齿形几何建模模块、弯曲应力计算分析模块,等。   10)基于航标的面齿轮传动强度分析软件开发   基于提出的当量面齿轮传动,结合航标,开发了面齿轮传动的弯曲、接触和胶合强度分析软件。   11) 面齿轮齿形精度专用测量软件开发   基于提出的面齿轮齿形误差分析测量方法,开发了面齿轮齿形精度专用测量分析软件,该软件包括:正交面齿轮理论齿廓基准点计算、坐标转换、测试数据导入和齿形误差分析等模块。   12)面齿轮传动的减振降噪分析软件开发   基于亥姆霍兹理论,提出微穿孔腹板的低噪声面齿轮传动设计方法,开发了面齿轮传动减振降噪分析软件。   13)面齿轮传动结构的拓展应用研究   根据面齿轮传动的特点,提出了一种面齿轮传动的火箭舵机传动结构,该结构具有结构小巧等特点,拓展了面齿轮传动的应用方向。   二、知识产权情况   项目执行期间,完成授权发明专利4项,并登记软件著作权4件,申请发明专利2项,具体情况如下:   1) 授权发明专利   (1) 面齿轮弯曲疲劳试验机构及疲劳试验方法,ZL 201210477377.7;   (2) 面齿轮齿面误差测量中轮齿对称面校准机构及误差测量方法,ZL 201210462827.5;   (3) 面齿轮插齿机床分齿传动链上可变角度换向机构,ZL 200910234014.9;   (4) 一种具有面齿轮传动的舵机摆动机构,ZL 2009 10263080.9。   2) 软件著作权   (1) 正交面齿轮传动设计与分析软件,2010SR004447;   (2) 面齿轮齿形精度专用测量软件,2011SR017754;   (3) 基于航空标准HB/Z84.1-84的面齿轮传动强度分析软件,2015SR142811;   (4) 面齿轮传动的减振降噪分析软件,2015SR142807。   3)申请发明专利   (1) 微穿孔腹板面齿轮降噪结构及其降噪结构参数设计方法,201410618181.4;   (2) 具有降噪结构的齿轮及其齿轮传动装置,201510282969.7。   三、应用及社会效应   本项目研究的正交面齿轮传动设计和齿形精度测量等关键技术应用于大型先进压水堆及高温气冷堆核电站国家重大专项,解决核废料,即:乏燃料,的后处理难题。为乏燃料溶解器的应用奠定了必要的技术基础;同时还为清洁核电的使用带来了良好的环保和社会效应。   
成果名称: 正交面齿轮传动设计的关键技术 关键词: 正交面齿轮传动;齿根弯曲应力;齿形误差;减振降噪;精度测量
成果类别: 一级分类名称: 机械制造
二级分类名称: 机械传动 三级分类名称:
研究起止时间: 2008.01 至2015.12 成果体现形式(应用技术类):
成果属性: 成果体现形式(基础理论类):
技术成熟度: 技术水平:
研究形式: 学科分类1:
单位名称: 南京航空航天大学 学科分类2:
中图分类号1: 所属高新技术类别:
中图分类号2: 课题来源:
应用行业: 课题立项名称:
国家科技计划子类别: 课题立项编号: 50775108
经费实际投入额 (万元): 32.00 评价单位: 基金委
评价形式: 应用状态:
评价日期: 2010.12.30 转让范围:
评价证书号: 推荐单位: 南京航空航天大学
推广形式: 成果登记号: 360-16-2C180277
成果简介:   一、主要研究内容   1) 正交面齿轮齿形几何建模方法研究   正交面齿轮齿形不同于传统的渐开线齿形,因此为了利用有限元法开展正交面齿轮传动弯曲应力的分析,需要开展正交面齿轮齿形几何建模方法的研究。   2) 正交面齿轮弯曲应力的计算分析方法研究   正交面齿轮齿形由于为变齿厚齿形,且传动中采用点接触形成,因此其弯曲应力的计算分析方法有别于传统渐开线圆柱齿轮的弯曲应力计算方法;为此利用有限元法,开展了正交面齿轮传动弯曲应力正交仿真试验,啮合了考虑局部点接触的弯曲应力计算公式;同时,还开展了基于航标的正交面齿轮传动弯曲强度计算方法研究,并进行对比分析。   3) 正交面齿轮齿形误差测量分析方法研究   正交面齿轮尚无统一的齿形误差检测标准;为了分析加工后正交面齿轮齿形精度,提出了基于三座标测量的正交面齿轮齿形误差测量分析方法。   4)正交面齿轮传动的减振降噪方法研究   正交面齿轮传动用于直升机传动系统时主要应用于输入级,具有高转速的特点,为此必须考虑其减振降噪问题;通过分析正交面齿轮传动的动力学特性,提出了微穿孔腹板低噪声正交面齿轮传动分析设计方法。   5)正交面齿轮插齿加工试验   利用面齿轮换向机构,在圆柱齿轮插齿机床上开展了正交面齿轮插齿加工试验研究,获得了试样件。   6) 正交面齿轮弯曲应力测量验证试验研究   设计了正交面齿轮弯曲应力测试夹具,开展了正交面齿轮弯曲应力测试的试验研究,验证了正交面齿轮弯曲应力计算公式的可行性。   7) 正交面齿轮齿形误差分析测量方法的试验研究   设计了正交面齿轮齿形误差测量时的基准对中夹具,开展了正交面齿轮齿形误差分析方法的试验,获得了正交面齿轮齿形误差值,分析了误差值的合理性,验证了正交面齿轮齿形误差分析测量方法的可行性。   8)低噪声正交面齿轮传动的验证试验研究   利用设计的微穿孔腹板,开展了低噪声的正交面齿轮传动验证试验研究,验证了低噪声设计方法的可行性。   9) 正交面齿轮传动的设计分析软件开发   基于理论分析和试验验证结果,开发了正交面齿轮传动的设计分析软件,该软件包括正交面齿轮齿形几何建模模块、弯曲应力计算分析模块,等。   10)基于航标的面齿轮传动强度分析软件开发   基于提出的当量面齿轮传动,结合航标,开发了面齿轮传动的弯曲、接触和胶合强度分析软件。   11) 面齿轮齿形精度专用测量软件开发   基于提出的面齿轮齿形误差分析测量方法,开发了面齿轮齿形精度专用测量分析软件,该软件包括:正交面齿轮理论齿廓基准点计算、坐标转换、测试数据导入和齿形误差分析等模块。   12)面齿轮传动的减振降噪分析软件开发   基于亥姆霍兹理论,提出微穿孔腹板的低噪声面齿轮传动设计方法,开发了面齿轮传动减振降噪分析软件。   13)面齿轮传动结构的拓展应用研究   根据面齿轮传动的特点,提出了一种面齿轮传动的火箭舵机传动结构,该结构具有结构小巧等特点,拓展了面齿轮传动的应用方向。   二、知识产权情况   项目执行期间,完成授权发明专利4项,并登记软件著作权4件,申请发明专利2项,具体情况如下:   1) 授权发明专利   (1) 面齿轮弯曲疲劳试验机构及疲劳试验方法,ZL 201210477377.7;   (2) 面齿轮齿面误差测量中轮齿对称面校准机构及误差测量方法,ZL 201210462827.5;   (3) 面齿轮插齿机床分齿传动链上可变角度换向机构,ZL 200910234014.9;   (4) 一种具有面齿轮传动的舵机摆动机构,ZL 2009 10263080.9。   2) 软件著作权   (1) 正交面齿轮传动设计与分析软件,2010SR004447;   (2) 面齿轮齿形精度专用测量软件,2011SR017754;   (3) 基于航空标准HB/Z84.1-84的面齿轮传动强度分析软件,2015SR142811;   (4) 面齿轮传动的减振降噪分析软件,2015SR142807。   3)申请发明专利   (1) 微穿孔腹板面齿轮降噪结构及其降噪结构参数设计方法,201410618181.4;   (2) 具有降噪结构的齿轮及其齿轮传动装置,201510282969.7。   三、应用及社会效应   本项目研究的正交面齿轮传动设计和齿形精度测量等关键技术应用于大型先进压水堆及高温气冷堆核电站国家重大专项,解决核废料,即:乏燃料,的后处理难题。为乏燃料溶解器的应用奠定了必要的技术基础;同时还为清洁核电的使用带来了良好的环保和社会效应。   
联系人: 蔡祺祥 成果登记日期: 2016-05-03
联系人email: cqx@nuaa.edu.cn 单位代码: 93200114
邮政编码222: 210016 联系人电话: 025-84892160
单位传真: 025-84891512 单位通讯地址: 江苏省南京市御道街29号
单位所在省市: 单位电话: 025-84892424
转让收入(万元): 0 单位属性:
合作完成单位: 已转让企业数(个): 0
成果发布年份: 2016 知识产权形式:
成果完成人: 朱如鹏;李政民卿;靳广虎;鲍和云;陆凤霞 资源采集日期: 2017-02-20

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