对数修形斜齿轮的接触分析

齿轮修形能减少轮齿边缘应力集中,提高其接触疲劳强度。首次将对数修形曲线应用在斜齿圆柱齿轮修形设计上,建立了斜齿轮接触分析的力学模型,计算分析单齿啮合及双齿啮合时接触区内接触应力分布以及轮齿表层内Mises应力场。结果表明,在不同啮合位置轮齿端部应力集中程度不同;对数修形后的斜齿轮轮齿端部应力集中状况得到了显著的改善;不同接触线上的修形量不同,使得不同啮合位置齿面修形达到相同效果。     

基于有限元法的斜齿轮齿廓修形技术研究

研究了基于有限元法提取斜齿轮精确齿廓修形量的方法,提出了一种考虑修形齿面变化和齿根变化的齿廓修形新方法。重点介绍了全齿分析模型的建立,修形量的提取方法与二次修正方法。对修形前后斜齿轮齿面接触应力变化、接触区域改变和接触应力分布进行了对比分析研究,证明了这种新的修形方法能够很好的改善斜齿轮的传动性能,消除边缘接触,改善齿面啮合性能。     

变速器齿轮三维综合修形研究

以双离合变速器齿轮传动系统为研究对象,运用Romax软件,建立了齿轮传动系统虚拟样机模型,分析了修形前1挡齿轮的承载能力、接触斑点和传动误差;基于斜齿轮螺旋线修形和齿廓修形的理论基础,利用最优拉丁抽样原理对1挡齿轮三维综合修形参数进行设计分配,运用神经网络遗传算法寻优,得到最优三维修形参数组合。仿真计算结果表明,齿轮三维修形可以较大幅度的降低齿轮接触应力,优化齿轮接触斑点,降低啮合传动误差。优化前后结果对比,也能证明文中所用方法的有效性,对变速器齿轮设计优化方面具有一定借鉴作用。     

空气压缩机用高重合度斜齿轮副的疲劳寿命分析

针对现役空气压缩机用斜齿轮副的疲劳寿命预测问题,提出了一种基于CAE协同仿真技术的快速疲劳寿命预测方法。采用在ANSYS软件中建立高重合度斜齿轮副的三维静态非线性接触的多齿有限元模型,对齿轮副进行应力计算,进而采取齿廓修形以改善由于啮入或啮出冲击所引起的齿顶应力集中情况。在动力学分析软件ADAMS中得出载荷谱,并利用疲劳分析软件FE-SAFE对斜齿轮副的疲劳寿命做出预测。研究结果表明:齿廓修形可有效地降低啮入啮出冲击;ADAMS可以快速地获得载荷谱,修形后的斜齿轮副寿命能够满足设计要求,且与实际疲劳损伤情况相符。     

基于渐开线齿轮轮廓修形的疲劳寿命分析

提出一种新的齿轮渐开线齿廓修形方法,通过UG软件对修形前后齿轮进行建模,基于疲劳寿命理论,利用Workbench和Fatigue Tool方法建立齿轮CAE模型,完成齿轮接触动力学和疲劳寿命仿真分析。仿真结果表明：修形前后齿轮的最大等效应力和等效应变都出现在齿轮节线和齿根处,且修形齿轮的数据与结果都优于标准齿轮。     

相错轴渐开线螺旋齿轮副接触疲劳分析及修形影响

基于空间啮合理论,推导了相错轴渐开线螺旋齿轮副的啮合方程和齿面方程,编写Matlab程序,生成齿轮副的实体和装配模型,由显式动力学接触分析得到齿轮副的瞬态接触力、接触应力和输出转速,进而进行齿轮副疲劳寿命分析;研究不同齿廓修形量对齿轮副接触应力、输出转速波动及疲劳寿命的影响规律。结果表明,适度的修形可以减小齿轮副的动态接触应力,降低输出转速波动,提高疲劳寿命,但对接触力的影响不大;在一定范围内,增大修缘厚度可以减小齿轮副动态最大接触应力,提高疲劳寿命,但同时加剧输出转速波动;增大随修缘高度会增大齿轮副动态最大接触应力和输出转速波动,减小疲劳寿命。     

渐开线直齿圆柱齿轮参数化修形与应用软件开发

根据渐开线圆柱齿轮的齿廓方程表达式,在ANSYS中建立齿轮的参数化模型,对齿轮进行接触有限元分析,得到齿轮最大接触应力。依据经验公式确定齿轮直线修形的最大修形量和修形角度,利用APDL的参数化设计语言对齿轮进行修形。对修形后的齿轮进行接触分析,通过比较修形前后齿轮的最大接触应力,确定最佳修形量。基于Visual Basic6.0开发了渐开线直齿圆柱齿轮参数化修形应用软件,对ANSYS后台调用,实现了参数化有限元分析。     

非正交修形斜齿面齿轮传动接触应力计算研究

非正交修形斜齿面齿轮是一种具有普适性的交叉轴齿轮传动方式,目前还没有接触应力解析计算公式,只能依靠有限元软件进行接触应力计算。给出了其接触应力计算方法和相应的计算公式。首先,基于曲面啮合传动原理,推导了非正交修形斜齿面齿轮齿面方程;其次,建立含安装误差的接触分析坐标系,由齿面接触分析原理得到接触点及其曲率计算方程;最后,按赫兹接触理论推导出一般形式的接触应力解析计算公式,该接触应力计算公式可以计算正交与非正交、修形与非修形、直齿与斜齿等各种不同形式的面齿轮传动接触应力,通过编制程序快速计算出相应的接触应力。以某一设计参数的面齿轮副为例,应用提出的接触应力计算方法计算出接触应力,同时利用Abaqus有限元软件进行齿面接触应力计算,提取有限元计算的面齿轮齿面接触应力值,与解析计算公式的结果进行对比,两者误差为5. 23%左右。对比结果表明,给出的非正交修形斜齿面齿轮齿面接触应力计算方法与计算公式正确可行。     

大功率船用齿轮箱斜齿轮的有限元接触研究

为了更好地了解和掌握大功率船用齿轮箱的齿轮在啮合过程中的接触应力分布情况,在有限元基本理论的基础上,采用有限元软件ANSYS/Ls-dyna对该齿轮箱中的其中一对渐开线斜齿轮进行了接触分析,得到了齿轮啮合过程中的应力分布情况及最大接触应力,为齿廓修形提供了重要依据;最后,将修形前后齿轮的应力分布情况进行了对比分析。研究结果表明,该船用齿轮箱齿轮最大应力小于材料的强度极限,满足使用要求;并且修形后齿轮的接触应力和齿根应力较修形前均减小了13%左右,可以有效地减小齿顶和齿根的应力集中现象,为斜齿轮修形打下了良好的基础。     

变位斜齿轮静力学分析和修形研究

针对斜齿轮啮合更替过程受到载荷突变影响,引起齿面疲劳点蚀和冲击的问题,对斜齿轮静力学接触和修形进行了分析研究。首先利用Pro/E建立了三维实体模型,并基于重合度公式验证齿轮啮合的准确性,得到了斜齿轮啮合的变化规律;其次应用ANSYS Workbench静力学分析模块建立了斜齿轮的有限元模型,得到了斜齿轮啮入啮出时的应力分布图;最后采用圆弧修形的方法,得到了修形前后的应力结果。研究结果表明,在满足接触强度的条件下,较少的修形量可以达到修形的要求,可为斜齿轮瞬态动力学分析提供依据。     

混合润滑下粗糙表面的接触刚度研究*

针对润滑状态下结合面的接触刚度问题,建立一种混合润滑状态下粗糙表面接触刚度等效薄层模型,将接触界面的总刚度等效为固体接触刚度和润滑剂接触刚度之和,研究不同实际接触面积下的表面形貌和润滑剂类型对法向接触刚度的影响,并讨论固体刚度和润滑剂刚度占总法向刚度的比例。结果表明：粗糙界面的法向接触刚度随法向载荷的增加而增加,且混合润滑状态下的接触刚度大于干接触条件下的接触刚度;在初始接触时,法向接触刚度敏感地依赖于润滑性能;随着实际接触面积的增大,表面形貌对接触刚度的影响变得更加明显。     

角接触球轴承的静态接触分析

介绍了基于经典Hertz弹性接触理论的解析计算方法和有限元仿真分析法.实例计算结果表明,在轴承工况相同的条件下,两种分析方法得到的接触特性参数的一致性较好,但各有特点.解析计算法编程复杂、解算难度大,只能算出接触区的主参数,而有限元法边界设置十分复杂、技术性强,可仿真轴承接触区的工作状态,且表达形象、直观.     

角接触球轴承实际接触角的测量

通过对轴承的运动进行分析，寻求轴承零件的转速与轴承几何尺寸之间的关系，进而推导出轴承接触角与轴承零件转速的关系，通过检测轴承零件转速间接测量轴承接触角。     

角接触球轴承接触角的测量分析

在分析接触角测量原理、游隙与原始接触角的关系基础上，通过实例重点介绍了轴向载荷作用下轴承接触角的变化，并指出在检测轴承接触角时应考虑轴向载荷对接触角的影响。     

Contact strength calculations

For the example of a roller bearing, some contact strength problems and calculation principles are considered. Quenched high-strength steel parts of various shapes are investigated, taking account of friction.     

基于有限长线接触弹流润滑模型的冠状修形直齿轮副接触分析

现代齿轮对高功率密度、长寿命、高可靠性的要求迫切需要对齿面接触与疲劳行为进行深入研究。提出了一种先进的齿轮接触数值模型,可以考虑非牛顿润滑流体、齿面冠状修形、齿面几何运动学参数、工况、涂层材料等因素对齿面接触压力、齿面摩擦、油膜厚度及次表面应力的影响。该模型不仅为开发国产齿轮设计分析软件提供支撑,同时也可配合试验验证,为提高工程实际中的齿轮寿命与可靠性提供参考。     

高速角接触球轴承接触角的求解分析

在系统分析角接触球轴承动态特性辅助方程组的基础上,明确了各辅助方程最终都是接触角的函数的规律,建立了变量传递关系图.根据高速角接触球轴承运转时内、外接触角的变化,提出了基于接触角迭代的球轴承动态特性求解方法,将动态方程组变为接触角和接触变形的函数形式,并总结出了选取接触角初始值的一般规律,使得接触角初始值的选取接近真实解,缩短了迭代的求解过程.最后通过算例说明了本方法的可行性.