非标齿轮高齿根弯曲强度协同设计方法研究

针对非标齿轮设计参数协同关系展开研究,基于齿轮啮合原理,建立非标齿轮过渡圆角半径与齿轮压力角关系方程式,分别研究非标齿轮压力角、过渡圆角半径以及齿顶高系数对齿根弯曲应力的作用机理,获得非标齿轮压力角、刀具过渡圆角半径及齿顶高系数对承载能力的影响关系,提出高齿根弯曲强度非标齿轮参数协调关系曲线及协同设计方法,并通过仿真分析验证了理论研究的正确性,为要求高齿根弯曲强度的非标齿轮设计参数选取提供指导。     

齿轮参数对滚齿齿根沉切量的影响

采用多因素试验法,选取齿轮参数中的模数、压力角、螺旋角、齿顶高系数、齿根高系数、变位系数和配对齿轮齿顶高系数来设计正交试验,研究齿轮参数对渐开线起始圆沉切量的影响。结果表明,对滚齿齿根沉切量影响较为明显的齿轮参数是齿根系数、配对齿轮齿顶高系数、模数和压力角。通过优化后的齿轮参数实际验证了该结论,产品设计初期为提高齿轮可制造性提供理论依据。     

用有限元法分析插切外齿轮齿形系数的影响因素

采用有限元法分析并计算插切加工外齿轮时齿根危险截面位置以及齿形系数。讨论了齿轮的参数以及插齿刀齿数、变位系数和齿顶圆圆角半径对插切外齿轮齿形系数的影响,并绘制了变化曲线,为齿轮的设计和计算提供了一定的参考。     

超大模数齿轮齿条承载能力影响因素研究

超大模数齿轮齿条的承载能力是影响升降系统安全性、可靠性的关键因素。针对某风电安装船齿轮齿条式升降系统中所采用的超大模数渐开线圆柱齿轮,分析影响齿轮齿条强度的主要参数。建立齿轮齿条啮合有限元分析模型,基于有限元法,研究齿轮的变位系数x、压力角α、齿顶高系数h*a、齿顶隙系数c*、齿根圆角半径系数ρ*f、模数m及齿条宽度b对齿轮与齿条接触强度及弯曲强度的影响规律。分析结果表明:每个参数对齿轮齿条承载能力都有较大程度的影响,但影响程度各不相同。     

大顶隙长齿齿轮高弯曲承载能力关键技术研究

顶隙系数、齿高系数等齿形参数是影响齿根过渡曲线形状的重要因素,而不同过渡曲线对应齿根弯曲承载能力不同。为了取得高弯曲承载能力,延长齿轮的使用寿命,从齿轮根部过渡曲线的刀具加工设计入手,分别考虑齿条型双圆弧刀顶、单圆弧刀顶,建立齿轮过渡曲线数学模型,确定齿根局部应力折截面计算模型,探究两种过渡曲线下高弯曲承载能力齿轮的齿高系数及顶隙系数最优变化范围,进而分析齿高系数、顶隙系数对齿根弯曲承载能力的影响,并用有限元对理论分析进行验证。研究表明:在特定的过渡曲线模型下选取合理的齿高系数及顶隙系数,齿根弯曲承载能力有较大提高,这为高弯曲强度齿轮设计提供理论依据。     

大圆角滚刀齿顶圆角半径的求法及其能否实现的判别

大圆角滚刀齿顶圆角半径的求法及其能否实现的判别陕西汽车齿轮总厂（西安７１００７７）张范孚对渐开线齿轮滚刀而言，滚刀齿顶的两个圆角半径越大，越能改善切出的齿轮的齿根应力集中现象，这是防止齿轮齿根断裂的有效措施之一。如果这两个圆角大到足以重合成一个整圆弧...     

短齿圆柱齿轮加工计算

低速重载机械中有些传动装置采用了短齿齿轮,目的在于增强轮齿工作部分的抗弯强度,延长齿轮的使用寿命。短齿齿轮的某些几何参数与标准齿轮不同,其几何尺寸计算及切齿工艺也不同。短齿齿轮的特点按国标基准齿形(GB 1357-78)短齿齿轮的主要特点是齿顶高系数 h_a~*=0.8,径向间隙系数 C~*=0.3,齿根圆角半径为ρ_j=     

纯滚动凸圆弧齿轮齿根弯曲应力研究

以纯滚动凸圆弧齿轮为研究对象,分析了跑合前不同名义压力角、齿数、齿顶高系数对纯滚动凸圆弧齿轮的齿根弯曲应力的影响规律;分析得出:纯滚动凸圆弧齿轮的齿根弯曲应力随齿轮的名义压力角、齿数增加而减少,随齿轮的齿顶高系数增加而增加。为纯滚动单圆弧齿轮的参数选择提供参考。     

汽车转向器变厚齿齿根圆角的研究

变厚齿扇齿齿根圆角的大小,除了结构主参数对其有影响之外主要与刀具的齿顶圆角有关,与偏置距的设定也有关。为了避免产生小端细微干涉而引起早期失效,刀具刀尖圆角半径必须小于齿扇齿条齿顶间隙的一半,其次要注意齿根圆角的系数的校核,使齿根圆角的系数qs<2.5的部分不大于齿宽b的1/4。     

内齿轮插齿刀齿顶圆弧的确定

本文介绍了内齿轮插齿刀齿顶圆角半径的大小及其位置的设计与计算步骤,以期增大齿轮的齿根强度并应避免过渡曲线的啮合干涉。     

基于圆柱齿轮齿顶修形的弧线齿面齿轮齿面设计研究

面齿轮是一种由渐开线圆柱齿轮与近似锥齿轮相互啮合的一种新的齿轮传动形式.弧线齿面齿轮是以渐开线弧线齿圆柱齿轮为假想刀具包络展成的面齿轮.推导了面齿轮工作齿面方程,并对圆柱齿轮齿顶进行圆角化修形设计;推导了截面圆角方程、圆角曲面方程以及修形后的弧线齿面齿轮过渡曲面方程,并通过Matlab对两种齿顶形式的圆柱齿轮建立数学模型,得知齿顶圆角包络产生的面齿轮要比齿顶尖角包络产生的面齿轮在内径齿根部的齿厚更大.研究结果表明,对刀具齿顶进行圆角化不仅可以避免面齿轮与圆柱齿轮边缘接触导致面齿轮齿面磨损,还可以增大面齿轮内径齿根处的厚度,该种面齿轮修形方式也为其他齿形面齿轮提供了理论依据.     

等顶隙收缩齿锥齿轮传动设计

齿轮传动具有传动平稳,传动比精确,工作可靠,效率高,寿命长,使用的功率、速度和尺寸范围大等特点。等顶隙收缩齿与普通齿轮和不等顶隙收缩齿相比,可以增大小端的齿根圆角半径,减小应力集中,提高齿根强度;同时可增大刀具的圆刀尖圆角,提高刀具的寿命;还可减小小端齿顶过薄和因错位而"咬死"的可能性。重点研究了一种斜齿变位锥齿轮传动的参数设计方法,提出了等顶隙收缩齿的设计特点和优点,进而提高了整个产品的性能。     

细长齿斜齿轮的测绘与计算

通过测量细长齿斜齿轮的螺旋角及公法线长度等计算出准确的变位系数,再根据测量所得齿顶无直径及齿根园直径计算出齿顶高系数ha^*和径向间隙系数C^*,这种测量计算方式它使所取参数与被测齿轮的实际参数能完全吻合。     

齿根过渡圆角半径对齿根裂纹扩展的影响规律研究

齿根过渡圆角对齿根应力有着重要影响,而齿根应力是齿根疲劳裂纹扩展的重要影响因素,因此,研究齿根过渡圆角半径对齿根裂纹扩展的影响十分必要。建立3种不同过渡圆角半径的直齿轮,假设齿根初始裂纹在相同位置,初始裂纹长度一致,基于ABAQUS软件研究齿根裂纹扩展规律。结果表明,不同过渡圆角半径下的齿根裂纹扩展总体趋势一致,但扩展前期过渡圆角半径越大,裂纹越向深入齿轮轮缘方向扩展,扩展后期过渡圆角半径越大,裂纹越往齿顶方向扩展。过渡圆角半径对齿轮临界裂纹长度影响较小。相同裂纹长度下,过渡圆角半径越大,裂纹尖端Mises应力越小,裂纹扩展速率越小,齿轮的裂纹剩余寿命越长。     

逻辑齿轮的齿根过渡曲线设计及弯曲应力分析

建立了单圆角逻辑齿条刀具的齿顶圆半径的公式,得出齿顶圆半径与连接逻辑点的关系,并推出了两圆角逻辑齿条刀具的齿顶曲线方程。根据逻辑齿条刀具与逻辑齿轮之间相互啮合关系,求出逻辑齿轮齿根过渡曲线方程。通过Matlab编程求出逻辑齿轮齿廓上的点,拟合画出齿轮齿廓。建立了两种齿条刀具下的逻辑齿轮三维模型,运用Workbench对单齿啮合的逻辑齿轮进行静力有限元分析,得到逻辑齿轮的应力大小分布,结果表明单圆角齿条刀具对应齿根过渡曲线的逻辑齿轮弯曲强度较好。     

高强度准双曲面齿轮的新设计方法

提出了突破准双曲面齿轮设计中Gleason齿顶高系数的限制，灵活地选取齿顶高系数，以实现减小齿根的最大拉伸应力及最大压缩应力的新设计方法；同时，在设计中修正正转用齿面的压力角，以增加正转时齿根的强度。利用有限元和边缘接触分析方法，讨论了采用新方法设计出的齿轮副齿根最大拉伸应力、齿根最大压缩应力以及齿面接触应力的变化。实例计算可以看出，新设计方法可增加正转用齿面的强度，减小齿根拉伸应力。     

新型点接触抛物线齿轮齿面展成及参数特性研究

建立了新型点接触抛物线齿轮的加工坐标系统。根据空间啮合原理推导了展成点接触抛物线齿轮的啮合方程与齿面方程,并通过齿面仿真实现了齿面可视化。推导了小齿轮发生根切与齿顶变尖的理论公式,研究了齿轮齿数、压力角、螺旋角以及抛物线系数等参数对抛物线小齿轮极限齿顶高系数与齿根高系数的影响。研究了采用盘形刀具加工抛物线齿轮的方法,并推导了刀具轮廓方程。本文研究为新型高强度抛物线齿轮的设计与加工提供了依据。     

自升式平台齿轮齿条参数优化研究

基于有限元软件ANSYS对某自升式平台齿轮齿条的强度进行了分析。从齿条齿宽和齿轮齿条齿根圆角半径2个方面研究探讨了提高齿轮强度的方法,并对齿条齿宽和齿轮齿条的齿根圆角半径进行了优化。研究结果表明,适当增大齿条齿宽可以减小齿轮齿条的接触应力,增大齿轮齿条的齿根圆角半径可以提高齿轮齿条的齿根弯曲强度。     

正交面齿轮传动中齿宽设计的研究

在面齿轮的加工中,面齿轮在齿根处易产生根切,而在齿顶处易产生变尖现象,因此面齿轮的齿长受到了限制。根据产生根切与齿顶变尖的条件,本文得出了齿宽设计的基本公式。同时,定义了两个无量纲参数,即最小内半径系数和最大外半径系数,来表示齿宽的设计范围。给出了有关的计算结果。     

自升式平台齿轮齿条参数优化研究

基于有限元软件ANSYS对某自升式平台齿轮齿条的强度进行了分析。从齿条齿宽和齿轮齿条齿根圆角半径2个方面研究探讨了提高齿轮强度的方法,并对齿条齿宽和齿轮齿条的齿根圆角半径进行了优化。研究结果表明,适当增大齿条齿宽可以减小齿轮齿条的接触应力,增大齿轮齿条的齿根圆角半径可以提高齿轮齿条的齿根弯曲强度。