基于有限元法的渐开线花键联接接触分析

基于渐开线花键联接原理、花键接触分析,通过解析法和有限元计算方法对花键传动的齿面接触应力进行了分析,为花键强度校核及花键齿面修形提供数据依据。两种算法的分析结果比较发现渐开线花键齿面接触区域并不是均匀受载的,指出解析法的不足之处,为减小渐开线花键受力以及降低受载不均匀程度,沿齿向方向对齿面形状进行修形处理。最后对比花键修形前后结果,得出修形后花键联接强度显著提高,增强了花键联接的可靠性。     

渐开线圆柱齿轮修形方法及应用分析

齿面修形是现代齿轮制造的核心技术,通过修形可以改善齿轮的啮合特性,减少齿面的最大接触应力以及相对滑动率,使齿面受载更加均匀。文中介绍了目前针对渐开线圆柱主要采用的齿面修形方法,并对各种方法的应用进行了分析。     

非标准渐开线花键滚刀设计

随着大功率和重载机械的发展,许多机电产品都采用了花键联接。渐开线花键与其他类型花键相比较,能自动定中心、齿面接触好、承载能力大、强度高、寿命长、互换性好、刀具制造也比较容易,在制造和修配件加工中,常遇到外齿形为非标准渐开线的花键。 1.渐开线花键滚刀设计条件 外齿形渐开线花键在配套使用中一般按齿形定中心,起到孔、轴联接和滑动配合作用。 标准渐开线花键滚刀适用于加工以齿形定中心     

修形直齿锥齿轮副加载接触分析方法研究

针对修形直齿锥齿轮副的接触特征及接触形态计算方面存在的问题,提出了一种修形直齿锥齿轮副加载接触分析方法,对修形直齿锥齿轮副啮合特征计算过程进行了系统的阐述。首先,根据球面渐开线展成原理,生成了标准的直齿锥齿轮齿面,并根据齿根圆与球形渐开线相切的原理,构建了齿底倒圆的数学模型;然后,采用二元二次多项式对齿面进行了修形,并得到了相应的齿面离散点,在此基础上,应用样条曲面构造方法,重构了修形齿面方程;接着,依据齿轮啮合原理,进行了齿面接触分析(TCA),获得了瞬时共轭接触点以及整个啮合周期的啮合迹线;最后,应用赫兹接触修正模型,计算了受载状态下的接触椭圆、椭圆长短轴、最大接触应力以及应力分布,对共轭接触直齿锥齿轮副进行了加载接触分析。研究结果表明：与有限元计算结果相比,采用加载接触特性计算方法,两者接触迹线和接触椭圆等啮合特征相符,接触力和最大接触应力误差在1%和2%以内;对比结果表明,加载接触特性计算方法能够准确地对修形直齿锥齿轮副进行加载接触分析。     

基于齿向修形的航空渐开线花键副抗微动磨损研究

分析了航空渐开线花键副轴向载荷的分布规律,建立了其微动磨损量预估流程,提出了一种航空渐开线花键副齿向修形方法。研究结果表明：不同扭转刚度、剪切模量、剖面抗扭模量、结合长度时,花键副沿轴向的载荷均增大;修形前后的花键副微动磨损量均随载荷循环次数的增加而增大;修形后,轴端花键齿接触区域的最大磨损量为51 μm,轴中间接触区域的最大磨损量为96μm,轴末端接触区域的最大磨损量为78 μm。     

小直径三角内锥花键应用及加工工艺

小直径三角锥花键应用 在国内机械设计标准中，花键联接包括矩形花键联接和渐开线花键联接。但在国内机械制造行业中还存在另一种花键联接方式，就是三角锥花键联接。三角锥花键齿形为三角形，配合后齿面接触，比渐开线花键联接接触面积大，内孔齿根存在一小锥度（小直径为1：10，大直径为1：16），装配时需较大的预紧力压紧，属于过盈联接；同时采用大螺母紧固结构，属于螺纹联接。     

含间隙渐开线花键副动力学建模与实验研究

渐开线花键在特种车辆传动系统中应用广泛,现阶段研究通常忽略间隙影响将花键副视为刚性连接,对于传动系统等动态特性要求较高的环境,花键副界面接触状态直接影响传动系统的特性。考虑花键副的配合间隙采用悬臂梁模型计算花键单齿啮合刚度,建立了渐开线花键副弯-扭耦合模型,通过龙格库塔法求解并搭建花键副动力学实验台,验证了解析模型的正确性,分析了加速度频谱特性。研究结果发现：在不同的转频下,理论与实验结果一致,证明了模型的有效性;随着配合间隙的增大,花键副各齿受力减小,且同一间隙量下各齿受力不均匀。提出的动力学模型分析方法可为间隙配合渐开线花键副界面接触特性研究提供基础。     

用函数计算器求算渐开线齿廓齿顶转接R值

<正> 在设计渐开线内花键时,为了提高花键强度,减少应力集中,往往要求将内花键的齿根部分用全R联接,这样,拉制该花键的渐开线内花键拉刀的齿顶部分也必须用全R联接。但当渐开线型面确定之后,没有一个可靠而迅速的方法来计算齿顶R的尺寸,过去我们用近似的办法画渐开线齿型放大图,试凑R的尺寸,但是画渐开线放大图比较麻烦,且不易准确。也有采用放大试料的办法,即将试料的型面及外型全部加工好后放到摄影仪上放大,同样用     

计入轴线偏差的斜齿轮副齿面磨损分析

针对齿轮轴线偏差会加剧齿面磨损的问题,提出了一种综合了数值仿真和有限元的方法,对齿面磨损进行了仿真分析。以单对斜齿轮副为研究对象,基于Archard磨损公式,建立了计入轴线偏差的齿面磨损深度解析模型;在此基础上,分析了轮齿螺旋角修形、渐开线鼓形修形对齿面最大磨损深度的影响,并据此制定了减缓齿面磨损的轮齿综合修形策略。研究结果表明:同一工况下,斜齿轮垂直平面轴线偏差比水平轴线偏差对齿面磨损的影响更为显著;采用渐开线鼓形修形与螺旋角修形的综合修形方式可降低齿轮轴线偏差对齿面磨损的影响;该研究结果可为减缓齿面磨损过程制定出合适的修形策略。     

基于裂纹柔度的冷滚轧花键残余应力研究

采用裂纹柔度法对冷滚轧渐开线花键的齿面残余应力进行了研究,得到了齿面残余应力分布,揭示了其具有优越性的内在机理。同时借助于LS-DYNA软件对冷滚轧渐开线花键成型进行数值仿真,输入花键齿面残余应力分布,通过对两者结果的比较分析,验证了裂纹柔度法测量的正确性。     

采用碟形砂轮的斜齿面齿轮磨齿技术研究

为了制造出高精度硬齿面斜齿面齿轮和获得抛物线传动误差并改善啮合性能,对采用碟形砂轮加工双向修形的斜齿面齿轮的磨齿方法进行了研究。设计了渐开线失配的碟形砂轮齿面,分析了碟形砂轮磨削斜齿面齿轮的展成原理,根据展成原理和用渐开线失配的碟形砂轮并改变砂轮的运动,推导出双向修形斜齿面齿轮的齿面方程。给出了双向修形斜齿面齿轮的齿面计算和接触分析实例,结果表明:理论齿面的最大齿面误差为5.98×10-4μm,采用碟形砂轮加工双向修形斜齿面齿轮的磨齿方法是可行的,获得了斜齿面齿轮抛物线传动误差,避免了边缘接触并改善了斜齿面齿轮的啮合性能。     

基于KISSsoft的航空减速器斜齿轮修形设计分析

以某航空减速器齿轮副为研究对象，采用KISSsoft软件，对齿轮进行修形研究。通过选用合适的修形方法对修形前、后的齿轮进行了啮合性能及接触研究，主要对轮齿强度、传动误差、齿面载荷分布、滑动率展开对比。结果证明，对斜齿轮进行适当地修形可提高轮齿承载能力，改善齿轮啮合性能，减少了齿顶、齿根受载过大及载荷突变等问题的产生，从而提高了啮合质量。最后通过与实际齿轮接触印痕对比分析证明了KISSsoft的分析结果有效可靠。     

渐开线花键副微动摩擦接触分析

基于有限元法,对渐开线花键副的微动摩擦接触行为进行了分析,得到了接触压力和相对滑移的分布规律,并对齿面摩擦接触状态和磨损进行了分析与预测,探讨摩擦因数对接触压力、相对滑移、摩擦接触状态和Ruiz参数的影响。结果表明:花键副齿面接触压力和相对滑移分布不均匀,摩擦因数越大,最大接触压力和最大相对滑移越小;摩擦因数对齿面摩擦接触状态影响较大;Ruiz参数随摩擦因数的增大而增大。     

渐开线齿锥底花键轴滚刀的设计

1　引言渐开线花键是传动机构中最常用的轴孔联接件 ,它主要靠花键齿侧面接触联接 ,可起自动定心作用 ,具有强度高、寿命长、承载能力大等特点。渐开线齿锥底花键轴的外圆为圆柱形 ,锥底沿轴向有一定锥度 ,可方便地调整轴套间的配合间隙。花键尺寸以大端为准。　　2　渐开线齿锥底花键轴滚刀的设计( 1)滚切方式滚切渐开线齿锥底花键轴时 ,滚刀的大端切入锥底花键轴的前端 (深部 ) ,滚刀同时沿轴向和切向走刀 ,两种走刀运动的合成结果使滚刀沿着与工件轴线交叉成某一角度的直线运动 ,滚刀的锥面切出相应的渐开线齿锥底花键的底径 ,直到滚刀的…     

用标准齿轮滚刀加工径节制渐开线花键

汽车轴、孔联接件最常见的是渐开线花键。渐开线花键联接不同于齿轮的啮合传动,它主要靠花键齿侧面接触联接起自动定心作用。渐开线花键具有强度高、寿命长、承载能力大等优点而被广泛采用. 汽车车型种类繁多,在进口汽车的配件中,往往会遇到径节制渐开线花键,加工单位一般不备有径节制刀具。为急需解决用户停车待件的实际困难,我厂应急采用标准齿轮滚刀滚切径节制渐开线花键. 1.加工原理与方法根据渐开线啮合原理,只要使滚刀实际滚切出的工件渐开线花键基节与所要求的该工件花键基节相等,也即在保证实际滚切出的花键与原花键的基圆直     

渐开线花键孔齿轮加工用心轴(上)

齿侧配合的渐升线花键与矩形花键相比具有强度高、精度高、能自动定心、齿面接触好和载荷分布均匀等许多优点。各国都优先采用具有齿侧配合的渐开线花键连接,在新国标中对配合型式只规定采用齿侧配合。对具有渐开线花键孔的齿轮一般都以该花键孔作为安装基准。因此在这种齿轮加工中,必须以花键孔作为加工齿形和各基准面的基准。各种渐开线花键心轴(包括精车、滚齿、插齿、剃齿、磨和齿轮磨等工序用的)是保证齿圈或基准面能与花键孔中心线同心或垂直的必要工艺装备。至今在工厂生产中一般都还是采用以大径定位的渐开线花键心轴,设计这种心轴时应减薄心轴上的花     

旋转齿轮瞬时接触应力和温度的分析模拟

建立了高速齿轮传动轮齿瞬时接触温度的分析方法和模型;采用赫兹接触理论和有限元接触分析方法分析了标准渐开线齿廓和齿顶修形齿廓的齿面接触压力;研究了啮合过程中轮齿的相对滑动速度和齿面摩擦因数以及摩擦热流密度的计算方法;建立了轮齿本体温度的有限元温度分析模型;计算了轮齿接触面的瞬时温升;分析了标准和齿顶修形渐开线齿轮的轮齿本体温度和瞬时接触温度及相关因素对它们的影响。     

齿轮齿廓变形规律、传动误差和接触印痕的分析方法研究

通过渐开线齿轮的LTCA分析,获得轮齿的受载变形/刚度变化曲线;采用切片法研究了齿宽方向鼓形修形与齿轮错位对啮合刚度的影响,提出了齿廓啮合变形曲线的便捷分析计算方法,进而获得了包括齿廓修形、齿宽修形在内的齿轮传动误差曲线和接触印痕图,这对齿轮传动误差和接触状态分析和修形优化有着明确的指导作用;并通过Romax商业软件对该方法进行了验证。     

小角度相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动修形啮合特性分析

推导了考虑齿向修形与齿廓修形条件下的渐开线变厚齿轮齿面数学方程,采用有限元法建立了相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮副有限元啮合模型,研究了单独齿向修形,单独齿廓修形与组合修形等不同的修形方式和修形量对接触印痕、齿根应力与传动误差的影响规律。结果表明:与修形前相比,变厚齿轮和圆柱齿轮单独齿向鼓形修形使得齿面接触区域减小,齿面接触应力与齿根弯曲应力增大,传动误差峰峰值增加;圆柱齿轮齿向边坡修形可以使得接触印痕从小端移动至轮齿中部,解决偏载现象;齿廓鼓形修形使得接触印痕呈现增大趋势,可以消除边缘接触现象;接触印痕对齿廓边坡修形最为敏感;变厚齿轮齿廓鼓形修形和圆柱齿轮齿向边坡修形的组合修形方式明显增加接触印痕面积,降低接触应力和传动误差。     

航空发动机渐开线花键强度分析

通过改变渐开线花键尺寸参数,对渐开线花键齿面压应力、齿根弯曲应力和齿根剪切应力等承载能力进行计算并比较分析,得出几个主要尺寸参数对花键强度的影响,并探讨如何通过改变尺寸参数来提高花键强度的方法.