陈晓霞 作品数:50 被引量:128 H指数:8 供职机构: 天津工业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市自然科学基金 国家重点实验室开放基金 更多>> 相关领域: 机械工程 自动化与计算机技术 理学 金属学及工艺 更多>>
面向创造性思维的工程图学素质教育 工程图学教学对学生创新思维能力的培养和综合素质的提高具有举足轻重地位。分析目前图学教育的现状, 就如何培养学生的创造性思维,从教和学两方面入手,在教学方法中引入三维 CAD 建模技术的教学模式,在学习过程中通过系统地制订... 陈晓霞 杨素君 刘英平关键词:工程图学 图学教育 教学方法 文献传递 具有公切线型双圆弧齿廓的杯形谐波齿轮及其齿廓设计方法 本发明提供了一种具有公切线型双圆弧齿廓的杯型谐波齿轮,由波发生器、柔轮和刚轮组成,该谐波齿轮传动的柔轮和刚轮齿廓为公切线型双圆弧平面齿廓;本发明同时提供了一种具有公切线型双圆弧齿廓的杯形谐波齿轮的齿廓设计方法,考虑杯型柔... 陈晓霞 邢维洁文献传递 基于三维实体有限元模型的谐波齿轮装配状态应力分析 被引量:1 2016年 为准确地反映谐波柔轮的齿廓及齿根的应力状态,提出了基于真实齿廓信息的柔轮三维实体的建模方法.以渐开线齿形为例,利用APDL语言建立包括渐开线齿廓、齿厚和齿根倒圆等参数的实体模型.定义波发生器与柔轮筒内表面间接触,求解获得波发生器作用下的柔轮应力,与基于圆环理论的理论值比较分析;为更真实反映柔轮在装配状态下的应力分布,构建柔轮三维实体模型,求解柔轮应力.通过路径定义,提取与理论计算截面相对应的中截面上的应力,与平面齿圈的有限元结果和理论值比较分析.研究发现:平面齿圈有限元实体模型中,沿周向应力波动均值与理论值基本吻合,验证了文中的有限元实体建模方法的有效性.三维实体模型周向应力比平面齿圈周向应力大,且最大周向应力发生在顶层. 陈晓霞 程凯关键词:谐波齿轮 柔轮 有限元分析 三维实体模型 连续共轭啮合的双圆弧谐波齿轮齿廓设计及运动仿真验证 被引量:6 2016年 基于分段函数表达的参数化公切线双圆弧齿廓,利用柔轮装配变形的包络精确算法研究双圆弧齿廓原始齿廓参数对包络存在区间大小的影响及其共轭齿廓的可用性,提出使二次共轭现象成为可用齿廓的设计方法.首先按照柔轮中性层周向位移引起的转角及其轮齿对称线相对于径矢转角的精确计算方法,确定变形后柔轮轮齿的位置和方位,获得一系列柔轮齿廓相对于刚轮齿槽的啮合运动轨迹;然后从计算机图形学角度获得用柔轮齿廓外包络表达的刚轮齿廓,验证二次共轭现象及其可用共轭齿廓的存在性.实例结果表明,双圆弧齿廓谐波齿轮可以通过合理的参数设计实现在整个啮合区间上的连续共轭传动,使更多齿对同时参与共轭啮合,从而提高谐波齿轮的承载能力和传动精度. 陈晓霞 宋宇 邢静忠 刘玉生关键词:谐波齿轮 运动仿真 共轭齿廓 渐开线谐波齿轮空间齿廓设计及优化分析 被引量:1 2021年 为了提高渐开线齿廓谐波齿轮的啮合性能,利用柔轮装配变形的包络精确算法获得了设计截面内共轭齿廓离散点,基于渐开线特征对共轭齿廓离散点拟合,得出刚轮渐开线齿廓。考虑柔轮锥度变形的影响,建立了侧隙优化控制模型,对不同径向位移下柔轮截面的变位系数进行了优化。部分柔轮截面在减小齿廓工作段高的基础上再选择合理变位系数,设计出满足空间啮合要求的渐开线齿廓谐波齿轮,并通过运动仿真分析对设计结果进行了验证。结果表明,相对于设计截面,最大径向位移增大的截面通过减小变位系数可避免干涉,最大径向位移减小的截面通过增大变位系数可获得良好啮合性能;变位系数调整量与该截面至设计截面间的距离成近似线性关系。对最大径向位移减小幅度较大而引起干涉的柔轮后端截面,需减小柔轮齿高并合理改变变位系数,才可获得良好的啮合性能。相比平面齿廓,所设计的空间齿廓能增大啮合区间和齿廓接触面积,较大幅度提升传动性能。 吴鸿雁 吴鸿雁 陈晓霞关键词:渐开线齿廓 谐波齿轮 空间啮合 参数优化 谐波齿轮传动误差主频重构与双向频谱分析 被引量:3 2022年 基于改善谐波齿轮传动误差和回程误差的需要,提出一种主频余弦波重构谐波齿轮传动误差的分析方法。首先根据谐波齿轮的传动特点分析其主要基础误差频率,包括柔轮转频、波发生器转频、柔轮啮频和刚轮啮频等。通过余弦波叠加分析各基础主频余弦波及其组合下的拍频特征。对实测双向传动误差进行傅里叶变换,提取基础主频和实际主频余弦波近似重构出传动误差,验证了主频成分重构误差的可行性。最后,对比分析了一体式和滑块式凸轮波发生器作用下的双向传动误差。研究表明,通过滑块结构改善波发生器的偏心状态能够有效改善传动误差,回程误差的产生与双向传动误差常量大小的变化及各主频相位的变化有关。 姚云鹏 陈晓霞 邢静忠关键词:谐波齿轮 传动误差 频谱分析 三圆弧谐波齿轮空间齿廓设计与扭转刚度的有限元仿真 2023年 为评价齿廓方案的负载传动性能,提升负载传动能力,建立有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)仿真模型,揭示了输出端扭转刚度与负载啮合特性的关系。构造三圆弧柔轮齿廓,调整柔轮齿廓的径向变位系数,使柔轮齿廓啮合运动的外包络重叠量最小化,并基于外包络用包络法设计了三圆弧平面齿廓刚轮;在多个横截面内构造径向变位的三圆弧柔轮齿廓,在有限元环境下轴向放样生成柔轮空间齿廓,建立了包含平面齿廓刚轮、空间齿廓柔轮和波发生器外圈的有限元仿真模型;固定刚轮,对柔轮杯底法兰施加不同幅值和转向的负载转矩,仿真计算了啮合力分布与扭转刚度滞回曲线;通过建立啮合齿数与刚度特性的关系,揭示了扭转刚度特性与齿面啮合特性之间的关系。仿真结果表明,啮合齿数与扭转刚度成正相关;使用可测量的扭转刚度迟滞曲线,可以估算啮合齿数等不可测量的啮合特性。 邢静忠 陈亮 陈晓霞 姚云鹏关键词:啮合特性 有限元仿真 扭转刚度 连续共轭杯形或礼帽形谐波齿轮的三圆弧齿廓设计 本发明提供了一种考虑柔轮沿轴向锥度变形的具有三圆弧齿廓的杯形或礼帽形谐波齿轮,由刚轮、柔轮、波发生器组成。该柔轮为三圆弧齿廓的直齿圆柱外齿轮,刚轮为三圆弧齿廓的直齿圆柱内齿轮;本发明同时提供了一种具有三圆弧齿廓的杯形或礼... 陈晓霞 邢静忠一种具有变系数摆线齿廓的谐波齿轮 本发明公开了一种具有变系数摆线齿廓的谐波齿轮,该谐波齿轮主要由波发生器、刚轮和柔轮构成,其中刚轮为具有变系数摆线齿廓的直齿圆柱内齿轮,柔轮为薄壁直齿外齿轮,柔轮齿在各个截面的齿廓都由刚轮齿廓包络计算而来,是具有不同系数的... 陈晓霞 姚云鹏 邢静忠文献传递 谐波齿轮中柔轮中性层的伸缩变形规律 被引量:16 2014年 在波发生器作用下,柔轮的中性层变形是谐波齿轮啮合分析的基础。柔轮变形分析基于小变形和中性层不伸长假定,但几何分析计算表明:柔轮的中性层出现伸长变形。为了真实揭示柔轮在双圆盘波发生器作用下的变形特征,提出基于强制几何约束条件和力平衡方程及连续性条件的柔轮中性层变形和内力计算方法。将波发生器作用下圆环受力分为接触区和非接触区,接触区由波发生器的强制位移条件确定柔轮中性层内力和变形;非接触区的变形和内力根据弯曲微分方程及其边界条件、连续性条件来确定。利用胡克定律,基于齿圈的周向力获得柔轮中性层周向应变和伸长变形。建立壳单元的柔轮有限元模型,实例表明理论解与有限元模型结果吻合良好,验证了柔轮中性层伸缩变形计算方法的正确性。获得的双圆盘波发生器作用下柔轮中性层变形及其周向应变分布,为后续的啮合分析、共轭齿廓设计及其侧隙计算提供了更准确的理论基础。 陈晓霞 刘玉生 邢静忠 徐蔚关键词:谐波齿轮传动 柔轮