高速重载燃油泵齿轮副疲劳寿命预测方法研究

本文针对高速重载航空燃油齿轮泵的齿轮疲劳失效问题，开展了齿轮副的疲劳寿命预测研究。首先，采用赫兹接触模型理论和悬臂梁等效模型等解析法和有限元法，分析了齿轮的许用安全系数及啮合接触应力；其次，进行了齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度的有限元计算；最后，采用有限元法进行了3种典型工况下的齿轮疲劳寿命预测。研究结果表明，齿轮接触及弯曲强度安全系数和接触应力均满足材料强度要求，齿轮齿面可靠性不低于99.97%，预测疲劳寿命为5027h，达到了该型齿轮泵设计寿命要求。     

圆锥齿轮齿向载荷分布系数K_(Hβ)的计算

<正> 一、齿向载荷分布系数的定义在圆锥齿轮的接触强度计算中,基本接触应力σ_(HO)是根据齿轮副在理想的接触状况下求得的。为了考虑在实际的接触状况下沿齿宽方向载荷分布对接触强度的影响,标准中引进了齿向载荷分布系数K_(Hβ)。齿向载荷分布系数可由下面公式定义: K_(Hβ)= 实际接触状况下的最大载荷集度W_(max)/理想接触状况下的最大载荷集度W_(maxo) 载荷集度W是单位接触长度上承受的齿面法向力,N/mm。理想接触状况是指齿面接触斑点沿齿形向齿顶和齿根逐渐减轻,沿齿长向两端逐渐减     

某双离合变速器齿轮的接触应力分析

斜齿轮以传动时冲击噪音小、传动力矩大、传动平稳等特点在汽车变速器中得到广泛应用。利用CATIA软件建立汽车变速器一档齿轮三维实体模型,应用软件HYPERMESH和ABAQUS对变速器一档齿轮进行有限元接触强度分析,得到了一档齿轮在啮合传动过程中,齿面接触线和齿面接触应力的分布情况。结果表明,该款双离合变速器在一档工况下,一档齿轮所受的最大接触应力没有超过材料的许用应力,满足变速器齿轮强度设计的要求。     

机床零件的袖诊计算机计算程序(五)

机床标准直齿、斜齿圆柱齿轮的强度设计及校核计算(一) 1.概述 机床齿轮计算一般分为二种情况,一种按接触疲劳强度设计模数、齿数,再按弯曲疲劳强度校校。另一种是在初步设计齿轮的基础上进行接触疲劳强度及弯曲疲劳强度的校校。其公式为。(外啮合) (1)直齿轮传动接触疲劳强度计算(根据《机床设计手册》2册上266页)。 a.设计公式:(3)直齿轮传动弯曲疲劳强度计算。a.设计公式:b.校核公式:(4)斜齿轮传动弯曲疲劳强度计算a.设计公式:b .校核公式 m、mn──模数及法面模数(cm)。 [σ]──齿轮材料的许用接触应力(kgf/cm2)。 [σw]──齿轮材料的…     

圆锥齿轮齿向载荷分布系数K_(Hβ)的计算

一、齿向载荷分布系数的定义在圆锥齿轮的接触强度计算中,基本接触应力σ_(H0)是根据齿轮副在理想的接触状况下求得的。为了考虑在实际的接触状况下沿齿宽方向载荷分布对接触强度的影响,标准中引进了齿向载荷分布系数K_(Hβ)。齿向载荷分布系数可由下面公式定义:     

齿轮传动多模式失效的时变可靠性分析

提出一种在多种失效模式下的齿轮传动时变可靠性模型和计算方法.以齿轮疲劳寿命系数与应力循环次数之间的关系曲线建立齿轮强度时变模型,进而建立同时考虑齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效的可靠性分析模型.基于一次二阶矩方法推导齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效的时变概率计算公式,并推导出了这两种失效模式的联合失效概率密度函数的...     

基于KISSsoft的齿轮修形优化设计

以风电齿轮箱高速级齿轮传动为研究对象,利用KISSsoft软件进行齿轮修形优化设计。通过对比高速级齿轮原有单一目标齿轮修形设计及多目标修形优化两种状态下的计算结果,得出以提高齿面接触、齿根弯曲强度和齿面抗胶合能力,减小传递误差及改善齿面载荷分布的多目标修形设计可以有效地提高齿轮强度,改善啮合质量,降低齿轮传动振动和噪声。     

齿面几何结构对面齿轮弯曲疲劳寿命的影响

基于坐标变换和啮合原理推导出面齿轮齿面方程,建立不同齿面参数(压力角、模数)的面齿轮传动有限元模型,分析了齿面参数对齿根弯曲应力、接触面积的影响以及弯曲应力沿齿高方向、齿宽方向的分布规律。面向磨齿及铣齿齿面粗糙度,根据修正的局部应力应变法计算了不同齿面粗糙度下的疲劳裂纹生成寿命,利用损伤容限设计法对疲劳裂纹扩展寿命进行了预测。研究结果表明,压力角对齿面弯曲疲劳寿命影响明显,尤其是对裂纹扩展寿命影响较大,增大压力角有助于提高齿面弯曲疲劳综合寿命;此外,磨削齿面较铣削齿面有利于提高齿面弯曲疲劳寿命。研究内容可为面齿轮抗疲劳设计提供依据。     

非正交斜齿面齿轮弯曲强度计算方法研究

关于面齿轮弯曲强度计算尚未见到解析计算方法与公式的相关文献。为此,基于齿面接触分析原理,推导弯曲力臂长度计算公式,参考锥齿轮弯曲强度计算标准(ISO 10300(3):2014),提出非正交斜齿面齿轮齿根弯曲强度解析计算方法。以某一参数面齿轮传动副为例,利用Abaqus有限元软件进行齿根弯曲强度计算,提取非正交斜齿面齿轮齿根弯曲应力值,将有限元结果与解析计算的结果进行对比,两者误差为8. 5%左右,表明提出的非正交斜齿面齿轮齿根弯曲应力计算方法正确可行。研究工作解决了面齿轮弯曲强度计算尚无解析计算公式问题,在进一步细化完善后,有望形成基础的面齿轮弯曲强度设计计算公式。     

插齿刀参数对内齿轮齿根应力的影响

随着行星传动的广泛应用,内齿轮强度计算尤显重要,目前,无论是ISO还是其它标准均把内齿轮齿形视为无限多齿数的齿条齿形,并借助外齿轮图表查出齿形系数Y_(Fa)和齿根应力集中系数Y_(Sa),即把Y_(Fa)和Y_(Sa)两参数看成与内齿轮及插齿刀无关的常数来计内齿轮的齿根强度.作者用边界元法计算表明:这样的近似处理在刀具齿尖圆角半径小的情况下其计算值小于实际值,致使内齿轮在实际工作过程中达不到设计寿命.因此有必要建立插齿刀的合理选择方法.