渐开线直齿轮齿形修形与修形滚刀设计

本文全面阐述了渐开线直齿轮的弹性啮合过程和齿形修形的基本原理;给出了修形始点高度和齿顶(齿根)最大修形量计算公式并推荐了修形曲线;给出了齿条型刀具切齿时齿轮修形始点高度、齿顶最大修形量和刀具修形始点高度、修形圆弧半径的关系式,并将部分计算结果绘成图表,在作者设计的试验台上对修形和未修形齿轮工作状态下回转角误差进行了实测比较。     

螺旋齿轮与正齿轮的表面致密化

过去几十年,用于汽车的粉末冶金零件不断增长,对零件性能的要求也越来越高.汽车用的变速器齿轮的形状复杂,按照齿轮质量要求(DIN,ISO,AGMA等)几何精度很高,按齿面与齿根的耐久性要求力学性能也很高.对于制造复杂形状零件,粉末冶金法对控制成本很有效.通过增加对齿的选择性致密化,在增加很少费用下就能满足精度与力学性能要求.由压制、烧结、碾压致密化及最后热处理组成的工艺路线,可评估用粉末冶金制造的变速器齿轮的可行性.在研究中所用的螺旋齿轮与正齿轮,对致密化及所得到的齿轮的质量与齿根疲劳都进行了试验.     

对称与非对称齿轮齿根弯曲应力对比分析

非对称渐开线直齿圆柱齿轮作为一种新型的齿轮.无法通过现有的解析法对其齿根弯曲应力强度进行计算.通过分析其轮齿齿廓结构特点,以平截面法为基础,建立了一种新的求解方法,推导出该类齿轮齿根弯曲应力解析法计算公式.以相同模数及齿数的对称、非对称齿轮为研究对象,在相同工作状况下,分别通过解析法和有限元法,对对称、非对称渐开线直齿圆柱齿轮正向、反向旋转过程中轮齿齿根的弯曲强度进行了研究.取啮合齿轮对一个啮合周期内的五个特殊位置点,对两种齿轮轮齿两侧齿根弯曲应力进行了对比分析.最后通过阶梯增载疲劳试验法,对两类齿轮进行了轮齿齿根的弯曲疲劳强度试验,通过试验数据对理论分析结果进行了验证.      

齿轮副的变位修复和工艺改善

介绍了齿轮磨损状况测量、齿面磨损量估算、变位系数选定方法和齿根弯曲强度、接触强度的校核方法,提出了与大齿轮配套使用的小齿轮齿面硬度、加工精度、齿面软化、热处理控制等工艺技术要求。     

应用正角变位法修复磨机大齿轮

我局玉泉岭铁矿迭矿厂共有φ4×1.4m湿式自磨机3台,其大齿轮使用寿命约10年左右,小齿轮使用寿命仅1.5年左右,过去报废大齿轮没有修复利用过。在边缘传动磨机中,大小齿轮是其重要部件,其费用占整台磨机费用的10～15％。磨机大小齿轮属半开式传动,其齿轮破坏和失效形式主要是粉尘颗粒性磨损,很少有断齿现象。据观察齿部磨损规律.齿根与齿顶部磨损较快,而节园     

挖掘机推压齿轮传动的优化设计

露天铁矿广泛使用的挖掘机推压齿轮,因其传动设计不够合理,使这一基础件的使用寿命长期徘徊在三个月左右。为了提高其使用寿命,有关部门组织了技术攻关活动.为此,作者提出了该部件的传动设计优化方案.根据路易斯内切抛物线法并结合合理地设计齿根过渡圆弧,确定了齿根危险截面.考虑到齿根应力集中的影响,建立了以齿根最大弯曲应力为目标函数的数学表达式.该方案在保证原推压机构相关尺寸不变的情况下,以齿轮齿顶圆直径、中心距、齿顶厚、重合度和滑动系数为约束条件,建立了推压齿轮传动优化设计的数学模型.采用整实型变量转化,以推压齿轮的实践经验参数作为初始复形,用复形法求解,得到了令人满意的最优解.按优化设计方案制造的推压齿轮在矿山使用的结果表明,寿命提高3～4倍,达到冶金、机械两部“六五”规划的攻关目标,获得良好的经济效益。     

齿顶圆与齿根圆直径的测量及其量具

利用三点定田原理设计了一种测量工具，用以测量齿轮（奇数齿或偶数齿均可）齿顶圆直径和齿根圆直径，以便确定齿轮的各主要参数。使用方法简单、方便、精度适中、成本低，便于推广使用。     

基于动载荷谱的齿轮弯曲疲劳寿命预测

为了探讨齿轮弯曲疲劳寿命计算问题,将齿轮疲劳总寿命分为两个阶段,即疲劳裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命.通过ADAMS软件仿真实验齿轮的工作情况,使其接近真实状况,得到齿轮载荷谱.根据齿轮载荷谱,利用有限元ANSYS软件分析在齿轮齿根危险截面处的最大应力.采用断裂力学、雨流法和Miner疲劳损伤累积模型,对考虑动载荷情况下的齿轮弯曲疲劳寿命进行预测,推导了齿根裂纹萌生期和扩展期的疲劳寿命计算公式.在高频疲劳试验机上对算例齿轮进行了双齿脉动加载齿根弯曲疲劳寿命实验研究,理论计算结果与实验结果基本吻合,验证了本文理论分析的正确性.      

双压力角齿廓齿轮齿根弯曲应力有限元分析

根据齿轮齿根弯曲应力有限元法的一般计算步骤,并利用有限元分析软件ANSYS5.7对两种不同齿形的双压力角非对称齿廓渐开线齿轮和对称渐开线齿轮在单齿啮合区时和双齿啮合区的应力场以及位移场进行了计算;有限元分析软件计算所得的轮齿位移场和应力场与实际情况相符,而且与常规解析法计算结果变化趋势基本一致。     

薄板厂荒轧机主减速器振动的诊断

鞍钢第二薄板厂荒轧机传动系统如图1。 该轧机的主减速器齿轮为人字齿轮,只有Ⅲ轴(低速轴)具有轴向固定,Ⅰ、Ⅱ两轴均可游动,以利于齿轮啮合。Ⅱ轴与Ⅲ轴大齿轮是组合齿轮,齿圈与轮毂热装后用螺丝固定。在运转中,Ⅰ轴(高速轴)曾发生较严重的轴向     

论硬齿面齿轮的应用

齿轮的强度设计是从考虑润滑条件的齿面压力和齿根强度两个方面进行的。随着齿轮传递功率的日益增大，世界各国都在努力研究如何提高齿轮承载能力的问题。研究结果和生产实践都已证明，采用硬齿面和提高加工精度是解决问题的关键。热轧带钢厂底辊减速机由调质齿轮改为硬齿面齿轮，收到了良好的经济效益。     

轧机鼓形齿联轴器齿面磨损研究

实验中发现CSP轧机鼓形齿联轴器齿面具有"工"字形磨损区域,这与齿轮啮合传动的磨损区域在节圆处正好相反,通过啮合点空间解析模型和有限元仿真研究了这一现象,分析了其形成的原因:齿根和齿顶出现接触应力极值区域,极值区域在联轴器转动过程中沿齿宽方向往复运动,形成齿面上的非均匀性磨损。设计和制造是齿根和齿顶的修形,使用过程中保证良好的润滑等方法可减小齿面的接触应力和磨损。     

链轮电磁感应加热过程中的优化设计

 电磁感应加热技术有效地节约了钢铁制造成本,积极推动了钢铁行业绿色制造。优化重载链轮电磁感应加热过程是生产高品质链轮的一个重要分支。在对链轮进行热处理强化时,普通圆形感应线圈在单一电流频率下难以实现齿廓的均匀加热,容易导致淬火层的硬度分布不均,造成工件开裂。仿形感应线圈比普通圆形感应线圈具有更好的加热效果,但是仿形感应线圈研发周期长,成本昂贵,不利于大规模推广应用。考虑到实际加工成本及生产需求,在完全仿形感应线圈的基础上,提出了一种齿顶位置为V形角的仿齿廓感应线圈,该感应线圈到齿顶和齿根的间隙不等。进一步建立了双排链轮电-磁-热耦合温度场模型,并进行试验验证。研究发现这种带V形角的感应线圈与圆形感应线圈相比,能够改善磁通量在空间的分布方式,强化感应线圈和齿根之间的临近效应,同时减弱感应线圈和齿顶间的临近效应,提高了链轮沿齿廓温度的均匀性。量化分析了不同电磁参数(电流频率和电流密度)和感应线圈的结构(V形角,感应线圈到齿轮的距离)对提升加热速率和改善温度均匀性的作用规律。感应线圈的V形角结构有利于提高齿轮的电磁加热质量,对推动实际加工应用和提升企业效益具有重要生产价值,有利于促进精品钢生产。     

齿轮过渡曲线改进设计计算

齿轮齿形设计多采用简易的近似划法-用近似圆弧代替渐开线。发展到近代。主要采用计算机来计算齿形坐标点。随着科学技术的发展，对齿轮要求、精度的提高。一些齿轮开始向中硬齿面-硬齿面、高精度发展，齿轮强度要求也越来越高。增大齿根圆角R是提高齿轮强度的途径之一。过去齿轮齿根圆角从R=0．2～0．3m发展到R=0．38m，根据渐开线形成原理及特点，还有增大和改进的可能性。通过实际改进设计，取得了良好的效果。     

酸洗拉矫机减速机弧形锥齿轮失效分析及改进技术

介绍了宝钢四冷轧酸轧拉矫机弧形锥齿轮齿根疲劳断裂、齿面剥落、齿尖压溃等失效情况,在对失效齿断裂面宏观形貌、齿轮弯曲、接触强度校核、化学成分、齿轮热处理硬度、金相组织、啮合情况等做详细分析的基础上,确定弧形锥齿轮失效的主要原因,并采取提高弧形锥齿轮弯曲和接触强度安全系数、齿轮材料改善、齿轮加工齿面修形、拉矫机运行负载限制等措施,对弧形锥齿轮进行改进设计.     

圆柱齿轮的锻造

研究了不同粉末齿轮锻坯芯部的微观结构。在锻造成分为(％):Fe+1.9Ni+0.5Mo+0.25Mn+0.08Cr+0.35C的合金齿轮的显微结构图上,齿根部分有深1mm的流变线,在齿顶部份流变线深度变浅。表面硬化后,组织完全发生变化,使得原来的变形     

细长齿斜齿轮的测绘与计算

阐述了对细长齿斜齿轮的螺旋角及公法线长度的变位系数的测量，并根据测量所得齿顶圆直径及齿根圆直径计算出齿项高系数ha＊和径向间隙系数C＊。     

关于螺旋角β=0的圆弧齿轮传动运动学与动力学分析方法

从点啮合原理出发,对圆弧齿轮传动的运动学和动力学问题进行理论分析。论证了圆弧齿轮传动中螺旋角β、相对曲率半径PH与圆弧齿轮齿面接触强度的关系,讨论了当螺旋角β=0时,圆弧齿轮齿面丧失接触强度和导致齿面点蚀、剥落和磨损破坏的原因;论证了圆弧齿轮的滑比Vh／V2K、Vh／V1K、螺旋角β及圆弧齿轮啮合齿面形成油膜的条件与圆弧齿轮耐磨损性能的关系,讨论了当螺旋角β=0时,发生大齿轮齿顶和小齿轮齿面严重磨损的原因。     

关于螺旋角β=0的圆弧齿轮传动运动学与动力学分析方法（续）

从点啮合原理出发,对圆弧齿轮传动的运动学和动力学问题进行理论分析。论证了圆弧齿轮传动中螺旋角β、相对曲率半径ρdH与圆弧齿轮齿面接触强度的关系,讨论了当螺旋角β=0时,圆弧齿轮齿面丧失接触强度和导致齿面点蚀、剥落和磨损破坏的原因;论证了圆弧齿轮的滑比Vh/V2K、Vh/V1K、螺旋角β及圆弧齿轮啮合齿面形成油膜的条件与圆弧齿轮耐磨损性能的关系,讨论了当螺旋角β=0时,发生大齿轮齿顶和小齿轮齿面严重磨损的原因。     

轴齿轮断齿失效分析

通过对轴齿轮断口形貌、硬度测试及金相组织等试验进行分析表明，齿根处没有进行硬化处理造成齿根处抗疲劳性能不足是导致轴齿轮疲劳断裂的主要原因，另外齿根过渡处倒角过小，且存在纵向刀痕引起了较大应力集中也是导致轴齿轮疲劳断裂的原因。