少齿数非对称斜齿轮弯曲疲劳应力特性分析

少齿数非对称齿轮在越来越多的小型化、轻量化和节能高效领域得到研究与应用,而对其弯曲疲劳应力特性研究较少。基于齿轮加工原理,搭建齿轮的全齿廓坐标方程,提出包含非对称齿廓和切向变位的少齿数非对称齿轮齿根弯曲应力的解析计算方法,并与有限元方法的计算结果进行对比。采用数控加工方法高效加工少齿数非对称齿轮和少齿数对称齿轮,通过高频疲劳试验机对少齿数非对称齿轮与对称齿轮进行弯曲疲劳强度试验,利用疲劳累积失效假设,对不同应力水平的试验结果进行分析,得到完整真实的C-R-S-N曲线,为少齿数非对称齿轮弯曲疲劳寿命估算提供依据。结果表明,用解析法计算,少齿数非对称齿轮齿根弯曲强度比对称齿轮提高13.64%;用有限元法计算,少齿数非对称齿轮齿根弯曲强度比对称齿轮提高14.78%;在相同载荷下,少齿数非对称齿轮比对称齿轮的弯曲疲劳寿命平均提高46.86%,这与解析法和有限元法结果一致;为此类研究提供参考方法。     

少齿数齿轮传动系统的动态特性研究

基于少齿数齿轮设计理论和有限元法,建立了少齿数齿轮系统有限元分析模型,进行了少齿数齿轮传动系统的动态接触分析,实现了少齿数齿轮系统的动态特性仿真,得到了少齿数齿轮系统传动时接触区域、轮齿接触应力等随时间变化的规律。分析结果表明:少齿数齿轮传动过程中,齿面最大接触应力出现的位置、轮齿应力沿齿宽和齿高方向分布规律都与普通斜齿轮存在差别,为轮齿的修形和提高承载能力提供了理论依据。     

少齿数非对称齿轮参数对温度场影响分析

温度场分布对齿轮齿面胶合失效具有重要影响,进而对齿轮传动的可靠性及寿命具有重要影响。基于少齿数非对称齿轮副啮合齿面间产生的摩擦热,运用齿轮空间啮合理论、传热学和有限元方法,分析摩擦热流量及其影响参数沿啮合线的分布情况,建立齿数非对称齿轮的温度场热平衡温度方程,创建齿轮副的有限元模型。通过运用ANSYS参数化设计语言APDL依次对单元节点的摩擦热流量进行加载,得到精确的少齿数非对称齿轮温度场的分析结果。可知:齿顶附近和齿根附近时齿轮温度分布的两个峰值位置;分析齿轮几何参数和工况参数变化对温度场的影响,增加变位系数,齿顶滑动速度增加,导致齿轮的温度上升;为齿轮的优化设计和润滑改进提供可靠依据。     

基于粉末冶金的少齿数齿轮传动研究

简述了少齿数齿轮传动及粉末冶金齿轮的特点,综合少齿数齿轮齿轮传动及粉末冶金的优点,提出了基于粉末冶金法设计制造少齿数齿轮的方法,对基于粉末冶金的少齿数齿轮传动的设计进行了讨论,为少齿数齿轮传动的研究及应用提供了新的思路。     

少齿数齿轮传动

介绍了少齿数齿轮的设计特点及少齿数齿轮的加工中的设备改造问题。     

少齿数齿轮传动精度设计及运动误差计算

提供了一种少齿数齿轮传动系统输出运动误差和回程误差角的计算方法.推导出了由切向综合公差引起的输出齿轮最大角度误差的计算公式和由法向侧隙引起的空回误差角的计算公式.使用这些公式可简单方便地进行齿轮链传动精度的计算.     

少齿数非对称齿轮热弹流润滑特性建模分析

少齿数非对称齿轮以其小体积、大传动比和高承载能力等优势,在各领域得到越来越广泛的应用。而良好润滑条件下,参数变化对少齿数非对称齿轮的热弹流润滑性能具有重要影响,同时对齿轮的传递效率和寿命具有重要影响。基于赫兹接触理论和热弹流润滑理论,建立少齿数非对称齿轮热弹流润滑数学模型。通过有限差分法对方程组进行差分离散,利用Newton-Raphson方法对Reynolds方程进行完全数值求解,获得油膜压力和油膜厚度的分布情况。通过超松弛迭代计算方法求解热弹流润滑方程组,得到少齿数非对称齿轮副啮合线上5个特殊点的热弹流润滑特性,分析压力角、变位系数、载荷和转速与油膜厚度、压力和温度之间的变化规律。结果可知:温度最大值出现在啮入点,节点处的油膜温度接近稳态润滑油的温度,油膜温度和油膜压力的变化趋势一致。     

少齿数销齿传动

1、前言销齿传动指销轮与齿轮组成的减速或增速传动。因为少齿数销轮和少齿数齿轮都可以作主动轮,所以销齿传动可以分为两类:G类,齿轮为主动轮,详见文献;P类,销轮为主动轮,参看图1和图2。     

少齿数非对称齿轮根切的研究

由于少齿数非对称齿轮采取较小的非工作侧压力角,导致非工作侧容易发生根切。传统的设计方法只考虑齿条刀具的直线部分造成的根切,定义为第一类根切。由齿条刀具圆角造成的根切,定义为第二类根切和第三类根切。为了研究这两类根切的边界条件,建立了固联于齿轮的转动坐标系和固联于齿条刀具的平动坐标系。在避免第一类根切的同时,求得了由齿条刀具圆角造成的两类根切边界条件的参数方程,解得了避免第二类和第三类根切的最大齿条刀具圆角半径。研究结果表明,即使第一类根切不发生,第二类和第三类根切仍然会对齿轮造成根切。为了避免齿轮根切,须同时避免第一类根切和第二类根切。     

少齿数差内啮合齿轮的强度计算

在少齿数差内啮合齿轮传动中存在多齿对同时啮合现象，使齿轮总载荷由各齿对分担，轮齿所承受的实际载荷会有较大幅度的降低，为此，提出在齿轮强度计算中引入载荷分配系数Kp的概念，通过所建立的数学模型，定量地确定了不同传动参数，不同载荷集度下，少齿数差内啮合齿轮传动的Kp值，并说明了在齿轮强度计算中应用该系数的方法。新的计算方法可以作为少齿数差内啮合齿轮强度计算的通用方法，以缩小传动装置的体积，避免齿轮强度存在过大裕量而造成浪费。     

基于LS—DYNA的斜齿轮动力学接触仿真分析

某重型卡车变速箱在重载时出现输出齿轮副折齿现象,而在进行静载试验时却有足够的安全裕度,为此进行计算机仿真以找出导致该齿轮副破坏的原因.首先利用Pro/E分别建立在理想状态和变形状态下的实体几何模型,然后将模型导入到ANSYS中,最后使用ANSYS/LS-DYNA求解器求解.结果表明,由变形造成的冲击应力显著.     

修形人字齿轮传动系统动态特性分析

利用抛物线代替齿条刀具切削刃上的部分直线,实现人字齿轮齿高修形;通过预控抛物线型传动误差,结合刀具切削刃的方程,推导齿条刀具与轮齿的啮合方程,实现人字齿轮齿向修形。建立人字齿轮弯-扭耦合动力学模型和系统的振动微分方程。根据人字齿轮轮齿接触分析方法(TCA)求出齿高修形和齿向修形齿轮的传动误差,并作为误差激励代入人字齿轮动力学方程中,进行修形人字齿轮的动特性研究。通过计算得出预控抛物线传动误差修形可以降低人字齿轮传动的动载系数,从而更有效地达到减振降噪的目的。     

斜齿轮动力接触分析及动态特性优化

以某斜齿轮副为例,建立了该齿轮副的参数化三维几何模型及动力接触有限元分析模型。采用显式动力学计算方法对轮齿动态等效应力、齿根弯曲应力、主从动轮的相对转速及冲击力等动力学特性进行了数值仿真。分析表明,轮齿在啮合过程中存在较大的啮合冲击;主从动轮间有明显的转速差,且从动轮负载转矩越大,冲击力就越大。同时对齿廓修形与齿轮副动态特性间的关系进行了详细研究,并基于计算数据提出了改善齿轮副冲击与齿根应力的最佳修形参数,以达到优化其动态特性的目的。     

少齿数Logix齿轮的齿形设计

L ogix齿轮是依据全新的齿形理论所提出的一种新型齿轮。本文分析了 L ogix齿轮的根切现象 ,在此基础上根据该齿形的特点完成了少齿数齿轮的齿形设计 ,并绘出了少齿数 L ogix齿条、齿轮的图形。     

基于ANSYS/LS - DYNA的齿轮传动冲击特性仿真分析

以连续介质波动理论为基础,使用ANSYS/LS- DYNA有限元动力学仿真软件,建立了一对齿轮传动的冲击特性仿真模型,得到了在不同加载、初始条件下,参与啮合的每个轮齿齿面动载荷和齿轮啮合力随时间变化的曲线,以及被动齿轮的转速动态响应曲线,从而为齿轮的强度分析提供了可靠依据.     

基于LS-DYNA的正交面齿轮动态接触分析

以圆柱齿轮和面齿轮传动为研究对象,采用齿轮啮合原理,分别形成了两者的齿面数据,在此基础上,采用CATIA形成了齿轮齿面,并对齿轮轮齿进行了几何实体造型,而后利用ANSYS/LS-DYNA对面齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在动态啮合过程中齿面接触应力的变化情况,并对结果进行相应的分析。