H—3型低噪声双圆弧齿轮的齿形设计及其实验研究

本文通过使双圆弧齿轮的齿面接触迹沿齿宽接近均布,设计出了一种低噪声双圆弧齿轮—H—3型双圆弧齿轮,对该齿型进行的有限元分析和在封闭功率流齿轮实验台上进行的齿根应力及噪声实验表明:H—3型双圆弧齿轮的噪声和齿根应力均比JB2940—81型双圆弧齿轮有所下降。     

81型双圆弧齿轮的齿根应力公式

本文用微型电阻应变片在中心距为120mm的封闭功率流齿轮实验台上测得经过充分跑合的JB2940-81型双圆弧齿轮的受拉侧及受压测的齿根应力,测得应力随载荷及螺旋角的变化关系,并将测得的数值分析写成应力公式,可作为该齿型双圆弧齿轮齿根弯曲强度计算的基本公式。还测得双圆弧齿轮在啮合过程中邻齿受载对本齿应力的迭加影响和本齿两个接触迹引起的应力迭加影响,这些规律可作为设计新齿形时选择齿型参数的参考。     

双圆弧齿轮齿形系数的电测研究

本文用格栅一毫米的电阻应变片对不同当量齿数的JB2940-81型双圆弧齿轮齿根弯曲应力进行了测试,并从测得的结果给出了双圆弧齿轮的齿形系数。它可用于2940-81型双圆弧齿轮的齿根弯曲强度计算公式之中。     

圆弧齿轮的齿形系数

本文用折截面法计算齿形系数。为了解决折截面法计算公式中的各项几何参数,写出了圆弧齿轮法截面上各段齿廓的通用表达式(这个表达式只能用于计算齿形系数)。本文的方法可运用于任何基本齿廓的圆弧齿轮。按本文方法算得了 JB 2940—81型双圆弧齿轮的齿形系数和 JB929——67型单圆狐齿轮的凸齿和凹齿的齿形系数,并绘制成曲线。用电测法得来的81型双圆弧齿轮的齿型系数和由本文算得的齿形系数相比较,虽数值不同,但在不同的当量齿数 z_v 时,两者的比值为1.12±0.02,波动不大。这个1.12将反映到由电测法得来的齿根应力基本公式的常数中去。     

GB12759—91型双圆弧齿轮调质钢接触疲劳强度的可靠性试验与分析

本文在22对GB12759—91型(以下简称91型)双圆弧齿轮调质钢接触疲劳加速寿命试验的基础上,经过数据处理,得出了91型双圆弧齿轮的接触疲劳寿命分布及不同失效概率下的P—S—N曲线族和接触疲劳极限应力的分布规律。为91型双圆弧齿轮碳钢调质接触疲劳强度的可靠性计算提供了有实验基础的参考数据。同时,通过薄膜复型,得到了一系列双圆弧齿轮齿面点蚀失效照片,为研究双圆弧齿轮的点蚀失效机理提供了依据。     

基于弦截迭代法计算双圆弧齿轮公法线长度

依据双圆弧齿轮传动及其公法线长度的计算原理和公式,以81型双圆弧齿轮为例,提出利用弦截迭代法计算双圆弧齿轮公法线长度、求解方程流程图及迭代方程,比手工计算大大降低了工作量,而且精度也得到了保证。     

利用牛顿迭代法计算双圆弧齿轮传动公法线长度

以双圆弧齿轮传动及其测量尺寸公法线长度的计算原理和公式为依据,以81型双圆弧齿轮为例,提出利用牛顿迭代法计算双圆弧齿轮公法线长度的原理、流程及迭代方程,与手工计算相比大大降低了工作量,而且精度也得到了很好的保证。     

双圆弧齿轮齿根应力的电测研究

本文的试验是用一片0.2毫米的电阻应变片在封闭流齿轮实验台上测量H-2型[5]双圆弧齿轮的齿根应力。测得了在不同载荷下受拉侧和受压侧的齿根应力沿齿长方向的分布曲线、“本齿”受载和“邻齿”受载所引起的齿根应力数值及应力和载荷的关系。可供双圆弧齿轮的强度计算及齿型设计的参考。     

双圆弧齿轮弹流润滑研究

本文建立了圆弧齿轮润滑状态的数学模型,推导出双圆弧齿轮弹流润滑的油膜厚度计算公式。并分析了双圆弧齿轮各有关参数对油膜厚度影响。最后本文还提出了便于工程应用的JB2940-81型双圆弧齿轮的油膜厚度的回归计算公式。     

双圆弧齿轮在首钢500型钢轧机齿轮机座上的应用

双圆弧齿轮比单圆弧齿轮和渐开线齿轮具有较高的承载能力。根据我国国情在轧钢设备上推广使用双圆弧齿轮是改造旧轧机提高轧制能力的有效途径。在首都钢铁公司中型轧钢厂500型钢轧机改进造中人字齿轮机座采用了双圆弧齿轮并取得了提高承载能力、延长使用寿命的良好效果。     

双圆弧齿轮的接触疲劳强度计算方法

在齿面上钻小孔,埋导线,用电接触法测得通电时和断电时的齿轮转角,换算成瞬时接触迹宽度。对不同螺旋角和不同载荷时测得的接触迹宽度拟合成公式,续而推导出接触应力公式。又用一批齿轮作疲劳试验,得到接触疲劳极限应力,它与应力公式配套,可用于JB2940-81齿形的双圆弧齿轮的接触疲劳强度计算。     

基于MATLAB的双圆弧齿轮传动模糊可靠性优化设计

将GB/T12759-1991型双圆弧齿轮作为分析对象,运用模糊数学理论和可靠性优化设计方法,考虑圆弧齿轮传动中许用应力的随机性和模糊性,以圆弧齿轮传动中弯曲强度和接触强度的模糊可靠度以及齿轮的模数、齿数、螺旋角、纵向重合度等为约束条件,以一对圆弧齿轮体积最小为优化目标,建立了双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计数学模型,并给出实际算例,结果表明,用模糊可靠性优化设计方法进行圆弧齿轮设计具有更好的合理性。     

分阶式双圆弧齿轮弯曲强度研究

本文应用三维有限元对分阶式双圆弧齿轮作了应力分析、针对国内学术界关于齿腰齿根危险截面的争论,提出分阶式双圆弧齿轮具有两个危险点的论断,并根据等强度条件提出一套新的齿形参数,本文采用镶嵌式盘形铣刀加工新参数齿轮,便于齿轮参数的研究和试验,本文设计了圆弧齿轮疲劳试验夹具,成功地在高频疲劳试验机上进行了圆弧齿轮弯曲疲劳强度试验,为提高圆弧齿轮强度开辟了新的试验研究途径。     

ZY-1型硬齿面双圆弧齿轮齿形设计

给出了中外现有硬齿面双圆弧齿轮齿形，分析总结了前人在硬齿面双圆弧齿轮齿形设计方面的工作；在此基础上，设计出针对齿面硬度大于58HRC，适用于低速重载齿轮传动的刮齿、磨齿双圆弧齿轮新齿形。用三维有限元对新齿形进行应力应变分析，计算结果表明新齿形的最大应力比GB／T12759规定的齿形小35％。     

H-Ⅱ型分阶式双圆弧齿轮的台架试验及研究

哈工大圆弧齿轮研究小组曾设计过一个H—Ⅰ齿型。国内太原工学院,郑州机械研究所等单位也曾设计并试验过数种分阶式双圆弧齿型,1977年哈工大又从H—Ⅰ的基础上改进一些参数设计了H—Ⅱ型分阶式双圆弧齿型,如图(1)所示为其齿型及参数。并由哈尔滨第一工具厂首批试制成功了模数m=4的齿轮滚刀。为了检验H—Ⅱ型双圆弧齿型承载能力,于1978年8月至11月,由第一重型机器厂与哈工大联合对H—Ⅱ型齿轮进行了首次台架试验。     

双圆弧齿轮轮齿弯曲应力计算

本文利用三维有限元法,据GB12759—91型双圆弧齿轮轮齿的齿根和齿腰弯曲应力沿齿向分布、螺旋角β大小和接触迹线偏差△J,对双圆弧齿轮齿根和齿腰弯曲应力大小的影响等进行了较全面的计算分析。在此基础上,归纳得出双圆弧齿轮轮齿锐角端螺旋角应力影响系数K_(Fβ)、K_(Yβ)和齿端应力增加系数K_(FE)、K_(YE)以及接触迹线偏移的应力影响系数。     

双圆弧齿轮滚刀齿形的精确设计计算

作者以部标JB2940-81所规定的基准齿形为双圆弧齿轮法面齿形，根据啮合原理，推导出双圆弧齿轮滚刀的齿面方程式，在此基础上利用C语言编程对双圆弧齿轮滚刀的齿形进行精确计算。     

91型双圆弧齿轮凹弧单点啮合变形的有限元分析

介绍了用有限元法计算９１型双圆弧齿轮凹弧单点啮合变形的方法。指出：齿轮的模数、螺旋角及齿轮材料的弹性模量是影响其受力后变形的主要因素。在大量数值计算的基础上，回归出了双圆弧齿轮凹弧单点啮合变形的计算公式。本文的分析方法和结论，对双圆弧齿轮受力后的变形计算与振动分析有所帮助。     

91型双圆弧齿轮凸弧单点啮合变形的有限元分析

本文介绍了用有限单元法计算９１型双圆弧齿轮凸弧单点啮合变形的方法。通过分析发现，齿轮的模数、螺旋角及齿轮材料的弹性模量是影响其受力后变形的主要因素。在数值计算的基础上，本文回归了计算圆弧齿轮凸弧单点啮合变形的公式。这有助于双圆弧齿轮的变形和振动分析。     

高速双圆弧齿轮的动载荷试验研究

用微型电阻应变片测试了高速双圆弧齿轮的齿根动态应力，并测得两组参数的双圆弧齿轮的动载系数。探索了一些高速齿轮齿根动态应力的测试方法及规律。发现在相同条件下，动载系数将随着载荷的增加而下降，当转速低于共振转速时，动载系数随着转速的增加而增大，当转速超过共振转速时，动载系数将随着转速的增加而减小。