直齿圆柱齿轮啮合效率的计算与分析

研究了直齿圆柱齿轮传动啮合效率的计算方法,从消耗功率方面推出直齿圆柱齿轮外啮合传动效率计算函数,引入了变化的平均摩擦因数代替假设恒定的摩擦因数,得到更加精确的渐开线外齿轮啮合效率的计算式。结合Matlab软件进行仿真分析,得到了齿轮啮合效率与齿轮基本参数的相关关系,对提高齿轮传动效率提供相关方法有一定的作用。     

单圆柱滚子包络蜗杆传动啮合效率分析

以单圆柱滚子包络环面蜗杆传动为研究对象,基于空间啮合原理,推导出滚柱包络环面蜗杆传动的啮合效率公式,并分析了啮合效率的影响因素。结果表明,蜗杆副接触齿面间的摩擦因数对啮合效率的影响最大,传动比次之,滚柱半径值影响较小;减小传动比、降低摩擦因数、减少滚柱半径尺寸,有利于滚柱包络环面蜗杆传动啮合效率的提高。研究结论为以后滚柱蜗杆、蜗轮啮合传动的优化与改进提供了重要的参考。     

渐开线齿轮副啮合效率分析方法比较研究

运动副的效率可以用功或力的方法来进行描述,渐开线齿轮副的啮合效率计算同样如此。首先,以节点和齿廓接触点间的距离为变量,分别从功和力的角度推导出了齿廓啮合的瞬时效率;然后,将瞬时效率在实际啮合线上进行平均,得到两种方法下的齿轮副啮合效率的表达式;最后,结合数值算例对两种方法进行了对比研究,分析了传动比、小齿轮齿数及齿面摩擦因数对齿轮副啮合效率的影响。结果表明,基于力的齿轮副啮合效率计算方法更为合理。     

直齿面齿轮啮合效率计算研究

基于直齿面齿轮啮合仿真和弹性流体动力润滑理论,提出了直齿面齿轮啮合效率的计算方法,揭示了输入扭矩、转速等对啮合效率的影响。运用轮齿接触分析和轮齿承载接触分析技术,对直齿面齿轮承载啮合过程进行数值仿真;运用非牛顿热弹流理论,建立滑动摩擦因数的计算模型,从而建立直齿面齿轮啮合效率的计算模型。计算结果表明,滑动摩擦因数是影响齿轮啮合效率的重要因素,齿面不同位置的滑动摩擦因数也不相同,滑动摩擦因数受到输入转速、输入扭矩的影响。     

基于复杂润滑状态的直齿锥齿轮啮合效率分析

为预测直齿锥齿轮瞬态啮合效率,根据当量齿轮原理,将锥齿轮等效为当量直齿圆柱齿轮,通过计算膜厚比判定润滑状态,并建立边界润滑、弹流润滑及混合润滑下的摩擦因数模型。综合考虑啮合点相对滑动速度、法向载荷等时变性因素的影响,并在齿轮啮合周期内采用双重积分的方法,以啮合线压力角、接触点节圆半径为参数建立锥齿轮滑动摩擦功耗以及滚动摩擦功耗模型,计算锥齿轮啮合总功耗,并通过MATLAB软件对锥齿轮啮合功耗进行仿真分析。     

非对称渐开线直齿圆柱齿轮动态特性研究

基于齿轮几何学及动力学理论,建立非对称渐开线直齿圆柱齿轮动态计算模型,并运用Matlab进行编程,对非对称渐开线直齿圆柱齿轮动态特性进行了研究。分析结果表明,非对称齿轮的啮合刚度高于对称齿轮但动态因数小于对称齿轮;随着齿轮压力角增加,啮合齿轮的重合度及传动误差不断减小,其动态因数也不断减小;随着齿根距离及压力角的增加,轮齿弯曲应力不断减小。     

渐开线齿轮传动齿面滑动摩擦耗散功率研究

基于齿轮系统的功能传递原理和摩擦耗散机理,分析了齿轮传动过程中单齿和双齿啮合的特性,求解了齿面滑动速度和齿面法向正压力分配系数,建立了齿轮系统瞬时啮合耗散功率计算的数学模型,并以某NGW型行星齿轮减速器为例计算了组成系统的各对齿轮传动的瞬时摩擦耗散功率和传动效率。结果表明:单齿啮合区齿面滑动摩擦耗散功率较小,双齿啮合区齿面滑动摩擦耗散功率较大;齿面滑动摩擦耗散功率和啮合传动效率具有周期性和时变性,并且具有很大的突变性;外啮合齿轮副齿面摩擦耗散功率大于内啮合齿轮副;各行星轮和中心轮的啮合状态之间的相位关系对瞬时摩擦耗散功率和传动效率影响很大,对行星轮系传动的平稳性有一定影响。     

考虑时变摩擦的直齿轮副啮合刚度计算及其影响因素分析

针对直齿轮副啮合过程存在时变摩擦问题,建立直齿轮副啮合模型,推导齿轮副在啮合点处的相对滑动速度、卷吸速度、滑滚比、综合曲率半径及轮齿接触压力,研究单双齿交替啮合过程中单齿承载变化下的齿面摩擦因数变化规律。基于势能法推导计及时变摩擦的直齿轮副啮合刚度解析式,分析无摩擦力、定摩擦力和时变摩擦力作用下直齿轮副啮合刚度的变化规律,进而研究时变摩擦作用下齿轮模数、齿宽、压力角、粗糙度、输入转矩等参数对直齿轮副时变啮合刚度的影响规律。研究结果表明,时变摩擦因数在单双齿交替啮合区发生突变,在节点处趋于0;摩擦力作用下单齿刚度在啮入阶段将增大,啮出阶段将减小;定摩擦力作用使啮合刚度在节点处发生突变;时变摩擦力作用使啮合刚度在单双齿交替啮合处发生突变,在节点处与无摩擦时变化规律一致;齿轮副啮合刚度随模数、齿宽增大而增大,随压力角增大而减小;啮合刚度变化量随齿面粗糙度增大而增大,随输入转矩增大而减小。     

齿轮基本参数对内啮合效率影响的研究

齿轮基本参数的确定在齿轮设计中具有非常重要的意义.传统的齿轮机构设计以满足强度和寿命理论为原则,忽略了齿轮参数对内啮合效率的影响.对渐开线直齿圆柱齿轮内啮合齿廓啮合过程进行分析,推导出内啮合效率的计算公式,并在此基础上利用MATLAB编程研究齿轮基本参数对内啮合效率的影响.为内啮合齿轮传动机构设计中基本参数的选择提供参考依据.     

基于弹流润滑状态下的非圆齿轮啮合效率研究

在分析非圆齿轮啮合特性及齿廓等啮合角分布规律的基础上,综合考虑相对速度、摩擦因数和油膜厚度等关键因子对啮合功率损失的影响规律,建立了弹流润滑状态下非圆齿轮传动啮合效率数学模型.以非圆齿轮节曲线波谷的轮齿齿顶进入啮合到从波峰的轮齿齿根退出啮合为啮合周期,通过计算啮合角变化下的滑动摩擦和滚动摩擦功率损耗,获得非圆齿轮传动的啮合效率.