刀尖圆弧半径对渐开线齿轮齿根应力的影响

提出了基于任意转角位置的渐开线齿轮齿面数学模型的齿根任一点局部应力的折截面法计算数学模型.运用该数学模型分析了刀尖圆弧半径对齿根应力及应力分布的影响.其计算结果将为渐开线齿轮设计、参数优化选择等提供参考数据,同时为齿根应力数值分析提供了新的数学模型.     

渐开线齿轮齿根曲率半径对齿根应力的影响

基于任意转角位置的渐开线齿轮齿廓数学模型,构建了齿根任一点局部应力的折截面法计算数学模型,提出了渐开线齿轮齿根过渡曲线曲率半径的计算公式,并验证了曲率半径计算公式的准确性,应用齿根应力计算数学模型分析讨论了不同参数条件下曲率半径对齿根应力的影响.其分析结果将为渐开线齿轮设计、参数优化选择等提供参考数据,同时为齿根应力数值分析提供了新的数学模型.     

双圆弧齿轮齿根曲率半径对齿根应力的影响

基于任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型,构建了双圆弧齿轮齿根过渡曲线曲率半径的计算公式,验证了曲率半径计算公式的准确性;提出了齿根任一点局部应力的折截面法计算数学模型,并验证了其精确度;重点应用齿根应力计算数学模型分析讨论了不同参数条件下曲率半径对齿根应力的影响。其分析结果将为双圆弧齿轮设计、参数优化选择等提供参考依据。     

基于ANSYS的直齿圆柱齿轮的齿根应力分析

本文应用CAXA电子图板的齿廓模型建立精确的渐开线直齿圆柱齿轮齿廓,利用ANSYS软件对齿轮进行齿根应力分析并最终和理论值进行比较分析。通过实例证明该方法为齿轮齿根应力(或应变)的准确分析提供了一种途经,并为齿轮强度准确计算与结构优化提供了参考。     

基于渐开线齿廓存在域的直齿圆柱齿轮直接设计方法研究

提出了基于存在域的渐开线齿轮齿廓的直接设计方法。依据齿轮传动的啮合性能曲线．绘制了渐开线齿轮啮合性能对应的齿廓参数组合的可行域,对四种齿根型线进行了齿根应力分析,依据齿根应力最小原则获得了最佳齿根过渡曲线,与工作齿廓组合,形成渐开线轮齿;最后,通过算例分析,证实了提出的直接设计方法的有效性。     

虑及计值范围的 1 级齿轮渐开线样板精密成型

齿轮渐开线样板是渐开线齿轮齿廓偏差溯源与量值传递的基准,是校准各种渐开线测量仪器的标准计量器具,但是目 前国内外没有满足我国齿轮渐开线样板国家标准 GB/ T 6467-2010 要求的 1 级齿轮渐开线样板。 1 级齿轮渐开线样板对计值 范围和齿廓形状偏差要求极为严格,齿根部非计值范围内的齿面弧长仅 0. 1 mm 左右,极易受加工误差影响,导致齿根部加工 根切或加工不完整,使齿轮渐开线样板的齿根部齿廓形状偏差超差。 本文建立了起始展开角误差与齿轮渐开线样板齿根部齿 廓偏差映射关系的数学模型,分析了齿根部齿廓形状偏差超差的原因,通过 Siemens NX 运动仿真和 CAD 仿真对模型进行了验 证,并提出一种渐次加工的齿轮渐开线样板齿根部工艺,利用该工艺对一件具有 3 种基圆参数的新型齿轮渐开线样板进行了磨 削实验,4 个齿面均满足在计值范围内齿廓形状偏差 f fα <1 μm,满足我国齿轮渐开线样板国家标准 GB/ T 6467-2010 对 1 级齿 轮渐开线样板计值范围和齿廓形状偏差的要求,研究成果为 1 级齿轮渐开线样板的精密制造提供了工艺方法的支持。     

基于BP网络的齿根弯曲应力计算方法

为实现齿轮传动寿命的精确计算,需要探讨精确的轮齿齿根弯曲应力计算方法。文中将渐开线直齿圆柱齿轮齿根应力的影响因素分为5因素5水平,用正交试验表L25（45）组建了24组因素组合。依据渐开线齿轮范成加工原理及UG、ANSYS三维建模功能,建立的有限元齿根弯曲应力精确计算模型,并进行了24组数据计算。将其计算结果作为BP网络训练样本,得到了载荷作用于齿顶及单齿啮合区最高点时,渐开线直齿圆柱齿轮齿根弯曲最大应力计算的BP网络模型。用其计算结果与ANSYS计算结果对比,最大相对误差不超过2.4%。因此,该BP网络模型可直接用于齿根弯曲应力值的计算,特别是对于高精度齿轮传动齿根弯曲应力的计算。     

基于Pro/E和ANSYS的斜齿轮建模和应力分析

本文运用Pro/E进行三维建模,建立了精确参数化圆柱斜齿轮模型,为ANSYS有限元应力分析提供了精确的分析模型。利用ANSYS进行有限元计算,分析了渐开线斜齿轮啮合最不利加载线位置,并在此位置对齿轮施加载荷,提高了齿轮强度分析计算的精度,为齿轮的设计提供更准确的数据。同时,研究了不同的过渡圆角对齿根最大应力的影响,对提高轮齿弯曲强度的表面硬化热处理方法提供了定量依据。     

关于齿轮齿根过渡曲线与齿根应力的关联分析

本文在介绍渐开线齿轮齿根过渡曲线的类型的基础上,分析了齿根过渡曲线与齿根应力的关联及解析计算方法,对于今后的齿轮设计具有一定帮助。     

非对称渐开线直齿轮设计计算CAD系统的开发

通过对非对称渐开线圆柱直齿轮齿根弯曲应力的分析,结合接触强度的计算公式,建立了系统的数学模型。以模块化设计思想为指导,用Delphi7这个可视化的,面向对象的编程语言为开发工具,开发了用户界面友好的圆柱齿轮设计系统。该系统可以对非对称和对称齿轮进行设计、校核.提高了设计质量．减少了设计工作量．为后续的非对称齿轮零件参数化绘图提供了重要设计参数。     

双圆弧齿轮基本参数对齿根弯曲应力的影响

基于任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型，在Pro/E环境中构建了双圆弧齿轮模型，研究分析了不同的基本参数对齿根弯曲应力的影响。其分析结果将为双圆弧齿轮设计、参数优化选择等提供参考依据。     

双圆弧齿轮齿腰曲率半径对齿腰应力的影响

基于任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型,构建了双圆弧齿轮齿腰过渡曲线曲率半径的计算数学模型,提出了齿腰任一点局部应力的折截面法计算数学模型,验证了两数学模型的准确性,并应用这两个数学模型分析讨论了不同参数条件下曲率半径对齿腰应力的影响。其分析结果将为双圆弧齿轮设计、参数优化选择等提供参考依据。     

双圆弧齿轮不同加载方式弯曲应力有限元分析

根据任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型运用Pro／E软件构建了双圆弧齿轮模型,采取仅在凸齿处加载和在轮齿的凸齿和凹齿处同时加载2种不同的加载方式,分别对其弯曲应力进行了有限元分析,比较了不同加载方式下双圆弧齿轮弯曲应力的分布规律。其分析结果将为双圆弧齿轮设计和制造等提供参考依据。     

双圆弧齿轮凸、凹齿同时加载的齿腰弯曲应力

根据任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型,运用Pro/E软件构建了双圆弧齿轮模型,首先分析比较了仅在凸齿处加载和在凸、凹齿处同时加载两种不同加载方式时的齿腰弯曲应力,然后在轮齿的凸、凹齿处同时加载,对齿腰处的弯曲应力进行了有限元分析,得出了双圆弧齿轮齿腰弯曲应力与螺旋角、模数、齿数的关系曲线。其分析结果将为双圆弧齿轮设计和制造等提供参考依据。     

任意转角位置的双渐开线齿轮的齿面数学模型

运用渐开线展开和曲线包络原理,建立了双渐开线齿轮端面齿廓数学模型,用数据验证了模型的准确性。在端面齿廓数学模型基础上建立了任意转角位置的双渐开线齿轮齿面数学模型,使用该模型获得了三种典型刀具齿顶圆弧半径的双渐开线齿轮三维仿真图形,并进行了啮合仿真,从而验证了齿面数学模型的正确性和可行性。该齿面数学模型表述简单,使用时无须坐标变换,能快速、真实地描述双渐开线齿轮任一轮齿在任意转角位置时齿面上的任一点。为双渐开线齿轮三维数字化设计、制造,啮合干涉、运动学和动力学分析提供了简捷的新理论依据。     

Parametric modeling and contact analysis of helical gears with modifications

An approach for a mathematical model and contact analysis of helical gears including tip relief, root relief, end relief and longitudinal crowning modification was developed. First, tooth profile equations of non-modified involutes, tip reliefs, root reliefs and fillets were derived after applying gear principles and coordinate transformation to transverse cross section profiles of a rack cutter. Then the intersecting lines between different profiles were solved through by Gauss-Newton numerical method. Parametric modeling program of modified helical gears was obtained to automatically generate exact gear surfaces of tip reliefs, root reliefs, end reliefs and longitudinal crowning modifications via Matlab code. Subsequently, an example of helical gear pair in practical engineering was presented, and the solid model and finite element model with modification were established. Finally, the dynamic contact characteristic of helical gear pair was calculated by three-dimensional dynamic contact finite element method. It is expected that the proposed approach can be applied in analyzing the effect of modification on radiation noise prediction of gear system in further study.     

齿根三维粗糙表面的应力集中系数计算研究

考虑粗糙表面影响因素的齿轮齿根处应力集中系数计算是齿轮弯曲疲劳寿命精准预估的难题,以磨削喷丸后的直齿轮为研究对象,研究粗糙表面下的齿根应力与应力集中计算问题。采用白光干涉仪Wyko NT9100对磨削喷丸齿根粗糙表面进行测量,得到粗糙表面形貌数据,基于空间坐标变换原理,使用Python对有限元软件进行二次开发,通过调整齿根细化网格节点坐标实现了齿根表面粗糙形貌的添加工作,建立了齿根过渡曲面三维粗糙表面有限元模型并进行仿真分析。通过数值计算得到三维粗糙表面参数下的齿根应力分布与应力集中系数,对粗糙表面参数与应力集中系数的关联规律进行非线性回归分析,建立粗糙表面参数与应力集中系数的关联规律。结果表明,粗糙表面参数S_a、S_v、S_10z拟合应力集中系数得到拟合公式的相关系数分别为0.799,0.784,0.914,十点区域高度参数S_10z能较好地表征齿根表面的应力集中。