面齿轮啮合过程中齿面温度仿真

齿面温度及其变化是计算轮齿变形和判断齿轮是否胶合的主要依据。根据面齿轮传动以及传热学的基本原理,通过对面齿轮啮合接触区进行分析,运用表面温度法,介绍了面齿轮点接触区润滑数学模型、油膜厚度方程和油膜能量方程,建立了面齿轮传动的齿面瞬时接触温度的计算方程。研究了啮合齿面间的接触应力、齿面相对滑动速度以及齿面间的摩擦系数等相关参数的计算。对面齿轮传动的啮合过程中不同啮合位置时,齿面温升进行有限元分析,研究面齿轮齿面温度的分布规律,为面齿轮的设计提供有效的理论依据。     

面齿轮传动齿面几何特征与接触应力关系

研究了点接触面齿轮传动的齿面主曲率与主方向以及面齿轮传动中诱导法曲率的2个主值,探讨了影响齿面曲率及齿面诱导法曲率的因素,仿真分析了齿面的接触应力分布以及主要的几何参数对接触应力的影响。研究结果表明：齿面几何特征对齿轮传动的性能有重要影响,为了降低齿面的接触应力,在面齿轮的传动应用中,应尽量采用较多的齿数、较大的模数、较大的压力角和较小的齿数差。     

园弧齿轮接触应力的研究

本文以赫芝接触理论为基础,提出了求跑合后园弧齿轮接触应力的一种近似方法。园弧齿轮接触区上载荷分布规律,是个多因素较为复杂的问题,在对实际齿面接触区形状分析研究的基础上,国内外不少研究人员认为,把载荷分布按弹性力学中两个弹性体的接触理论处理为盖在椭园接触区域上的半椭球形分布较接近实际,但是,由于园弧齿轮在工作之前先经过跑合,结果直接用理论当量法曲率计算接触区尺寸所得椭园接触区半轴长可能不等于园弧齿轮的接触弧长,由于目前还没有求跑合后齿面形状及当量曲率的十分成熟的方法,特别是对跑合的机理还不十分清楚,从而给实际接触应力分析带来困难,本文经过慎密分析和深入研究,假定在跑合过程中,沿齿宽方向的当量主曲率 knτ不发生变化,(因为沿齿宽方向曲率半径较大,不致于因跑合而发生明显变化),沿齿高方向的当量主曲率 kn 发生变化,使接触区逐步扩大,最后沿整个接触弧长贴合,这是和跑合过程,跑合要求相一致的,因此,园弧齿轮的接触问题可以归结为一个这样的特殊的接触问题:已知沿一个方向的接触区椭园半轴长和另一个方向的当量主曲率,求另一个方向的接触区椭园半轴长。     

椭圆齿轮传动系统齿面接触与动态磨损分析

为获取椭圆齿轮齿面动态磨损特性,以一对相互啮合的椭圆齿轮副为研究对象,基于Hertz接触理论和Archard磨损计算通式,建立了椭圆齿轮齿面接触应力和齿面磨损计算模型,运用数值计算方法模拟了齿面接触应力和齿面啮合点处的磨损分布情况,获取了不同设计参数和工况参数条件下齿面接触应力及齿面磨损量随齿廓压力角的分布规律。分析表明:齿面接触应力在单、双齿啮合交替区域会发生突变,随着偏心率和转矩的增大,齿面接触应力呈现出递增趋势。齿面磨损量由齿根到齿顶先减小后增大,在节圆处理论磨损量趋于零;齿面磨损量随着偏心率、输入转矩和转速的增加而呈现出递增趋势。因此,在满足既定要求和运动规律的条件下,减小偏心率、输入转矩及转速有利于降低齿面磨损。研究结果对后续非圆齿轮的动态磨损分析和轮齿修形具有一定的指导意义。     

直齿圆柱齿轮接触的边界元分析

本文应用边界元方法，对直齿轮轮齿接触区附近齿表面和齿体内的真实接触应力进行了深入地研究，并通过计算定量的分析了各齿轮参数对接触应力和接触性能的影响，且提出了与弹性力学解析解完全不同的新观点，为高精度的齿轮设计、寿命预测以及齿轮加工制造提供了可靠依据，为齿轮接触问题以及其它曲面接触问题的深入研究奠定了基础．     

单齿对啮合区下界点齿面接触应力的计算与研究

对重合度ε≤2的一对啮合齿轮在整个啮合过程中齿面接触应力的变化过程进行了研究,并根据节点处齿面接触应力公式推导出最大齿面接触应力公式,从而进一步指出了最大齿面接触应力的出现位置和应用场合.     

齿宽方向与法向修形面齿轮接触迹仿真分析

为了解决基于预设接触迹的面齿轮修形过程中程序实际可用性的问题,探究了沿齿宽方向修形方式相比于传统的法向修形除了具有编程可行性、运行效率高之外,是否会影响面齿轮接触区的分布情况.建立了面齿轮齿面方程;使用MATLAB分别编写了沿齿宽方向和法向进行修形的面齿轮修形齿面坐标生成程序,实现了修形后面齿轮的可视化,并用CATIA进行了三维建模;最后应用ABAQUS进行了2种修形方式的齿面接触分析,得到了面齿轮与小齿轮的分析仿真结果.由结果可知,齿宽方向修形方式可以得到更宽的接触区范围,但法向修形的接触区整体分布更靠近齿根,更符合面齿轮的力学特性,因此,在面齿轮强度足够的情况下,可以采用齿宽方向修形的方式替代法向修形的方式,这样会有利于后续进一步编写研究传动误差的程序.     

安装误差对面齿轮传动接触轨迹与 接触应力的影响规律

基于面齿轮传动啮合原理,建立了含安装误差的面齿轮齿面方程,进而得出了面齿轮齿面主曲率及接触应力的计算方法。在此基础上,分别分析了轴向偏移误差、轴交角误差和轴交错误差对面齿轮传动的接触轨迹与接触应力的影响规律。研究结果表明:各项误差条件下,接触应力均从齿顶到齿根逐渐变小;所分析的误差中,轴交角误差与轴交错误差对面齿轮的接触轨迹与接触应力的影响较大,且当轴交角误差为负或轴交错误差为正时,接触应力仿真值均明显高于无误差时的接触应力正常值,因此在安装面齿轮副时,应该严格控制此二项误差的下上偏差。     

圆弧齿线圆柱齿轮齿面接触区影响因素的研究

外部条件对圆弧齿线圆柱的齿轮的齿面接触区产生一定影响.本文通过理论分析及试验研究,具体分析了轴线平行度误差及齿轮承载大小等因素对齿面接触区的影响,得出了点接触型圆弧齿线圆柱齿轮对以上影响因素具有不敏感性的重要结论,从而证明了该种齿轮对外部条件具有广泛适应性的独特优点.同时,本文还从改善齿面接触情况出发,提出关于选择凸凹齿面刀盘半径的若干考虑.     

基于赫兹理论的齿轮副接触应力特性分析

以1对渐开线外啮合圆柱直齿轮副为分析对象，依据赫兹接触理论建立了齿轮副的线性坐标参数和赫兹应力模型，推导出了啮合线上任意啮合点处的齿面接触应力计算公式，综合分析了不同传动参数对齿面接触应力的影响，并借助MATLAB的数值分析功能得到不同参数下齿轮副接触应力沿啮合线的分布特性图。结果表明：增大模数、变位系数、压力角或者降低转矩可在一定程度上降低齿面接触应力，可为提高齿轮副接触疲劳强度和使用寿命提供理论依据。     

基于有限元的斜齿轮齿面接触分析

以某斜齿轮啮合齿为对象,建立三对啮合齿精确有限元模型。运用有限元分析软件ANSYS对啮合齿进行接触静力学分析,得到齿面最大接触应力值;对轮齿进行基于赫兹理论的齿面接触应力计算,最大接触应力理论计算值与有限元仿真值相差6.6%,验证了有限元分析的合理性;有限元分析得到轮齿啮合时轮齿最大变形量并找到轮齿工作薄弱区域,提出了提高该斜齿轮轮齿强度的方法。     

基于ANSYSWorkbench等基圆锥齿轮静力学分析

使用有限元前处理软件Hyper Mesh对锥齿轮进行网格划分;通过ANSYSWorkbench有限元软件对齿轮进行静力学分析,得到了在载荷作用之下齿轮副啮合时的静态力学特性,以及齿轮副啮合过程中的齿面接触应力分布以及改变情况。通过进行齿轮副虚拟滚检对齿轮的接触效果进行分析得到齿轮副的接触情况,与静力学分析得到的齿面接触应力分布图区域基本一致,进一步验证了静力学分析的正确性。     

面齿轮啮合过程中齿面接触应力分布研究

利用微分几何学原理推导了面齿轮传动的齿面主曲率与主方向,由此得出面齿轮传动中诱导法曲率的2个主值。分析了面齿轮传动中的主要参数对曲率的影响,并根据面齿轮接触点主曲率和两弹性体弹性系数与接触椭圆区域的关系,确定了面齿轮啮合的接触域;同时,分析了面齿轮在理想啮合状态下的齿面接触压力的分布和变化,并进行了仿真分析。研究结果表明：面齿轮啮合过程中,齿面接触应力沿齿宽方向,靠近边缘两端的应力较大,靠近外边缘的应力最大,而齿面中部的应力最小。因此,面齿轮传动设计中应考虑齿面修型,使面齿轮啮合的接触点靠近齿面中部,以提高面齿轮的承载能力,改善轮齿啮入啮出时的冲击。     

移距修正圆弧齿线(CATT)齿轮齿面接触区控制及切齿刀盘调整计算

本文论述了圆弧齿线齿轮移距修正的特点及切齿方法,分析了齿面接触区控制原理,并推导了刀盘调整计算公式。     

关于渐开线齿轮齿面接触应力精确计算的探讨

本文在Hertz接触理论的基础上,建立了一种适用于任意几何形状的物体相接触的接触理论。应用新的接触理论,笔者给出了渐开线直齿轮齿面接触应力的精确表达式。此外,笔者用曲线逼近法得出一个新的计算渐开线直齿轮齿面接触应力的公式。     

基于Ansys的齿轮接触应力分析

利用Ansys软件对齿轮进行有限元仿真分析,从网格精度和加载方式两方面寻求最佳模型,分析了不同齿宽情况下齿面接触应力与理论结果的误差,为齿轮的优化设计和可靠性设计奠定了坚实的基础。     

基于 ANSYS的齿轮参数化建模及其应用

利用APDL和UIDL语言,在ANSYS中直接生成一对直齿圆柱齿轮的模型,用户只需输入齿轮的结构和力能参数,便可得到齿轮的齿面接触应力和齿根应力的动态仿真结果。     

换轮减速箱齿轮副的优化和校核

针对水陆两用拖拉机换轮减速箱体积过大、运转不灵活等问题,利用MATLAB优化工具箱,以体积为优化目标,对齿轮的齿数、模数以及齿宽系数进行优化。为节省计算成本,在齿轮参数化有限元模型仿真计算的基础上,建立齿面接触应力的参数化接触模型,MATLAB工具箱 Optimization Toolbox 实现了多约束的优化问题。以优化结果对齿轮进行重新设计后,体积大为缩小。经有限元仿真验证,齿轮齿面接触应力在许用范围内。     

摆线齿轮抗胶合承载能力计算

摆线针齿行星传动的负载实践表明齿面胶合是失效形式之一。特别是大传动比和小传动比的传动这一点尤其突出。 本文利用布洛克教授提出的闪温计算准则分析了一机部有关厂的摆线减速器标准系列产品的实验。综合了一些实验数据。提出了定量分析齿轮几何参数、齿面载荷、齿轮转速、齿轮材料、润滑油性能、制造误差和齿面光洁度等因素对齿面胶合的影响之后计算了齿面接触区的闪温和瞬时接触温度。提出摆线齿轮齿面瞬时接触温度超过齿面润滑油临界接触温度,齿面将发生胶合的计算准则和许用胶合安全系数[S_B]。根据上述原则计算得出的齿面胶合情况与实验结果一致。     

斜齿轮齿向修形对承载能力的影响

以某钢厂1580热连轧机减速机斜齿轮为研究对象,建立减速机斜齿轮的Pro/E参数化三维模型,根据斜齿轮啮合原理,对三维模型实现了无干涉装配.利用有限元分析软件,得到啮合齿接触带中心位于不同位置时齿轮的齿根最大弯曲应力和齿面最大接触应力.通过对比不同齿向修形参数下斜齿轮的应力值,确定了最佳齿向修形长度,为硬齿面斜齿轮的设计加工提供有价值的参考.