齿轮齿廓滑动磨损的数值计算方法

在渐开线齿轮传动中 ,齿廓上各啮合点处的滑动磨损程度是由滑动系数的大小来衡量的 ,现根据滑动系数的定义和齿轮的啮合原理推导出了两齿廓间滑动系数的数值计算公式 ,为齿轮传动中的滑动磨损提供了一种方便实用的计算方法     

渐开线标准圆柱直齿轮传动的滑动系数的计算

基于齿轮传动中相对滑动的概念，本文导出了用齿轮齿廓上任一点的半径表示的两组滑动系数的计算公式。这两组公式可用来分析一对传动齿轮在任一啮合点处齿轮的磨损程度问题。     

摆线针齿行星传动齿轮的相对运动及滑动系数

根据摆线针齿行星传动齿轮的啮合原理分析了间的运动关系,建立了齿轮啮合的相对运动速度的计算式及针齿和摆线齿齿廓滑动系数计算式;并结合实列进行了运动速度和滑动系数的数值计算,分析了针齿和摆结齿啮合发生胶合的原因。     

圆弧齿轮齿面沿接触线是滚动与滑动并存的证明

经严格的数学与运动学论证,否定了圆弧齿轮经典著作中的一个基本观点：凸齿廓与凹齿廓之间沿接触线是纯滚动.并得出了正确结论：两齿面之间沿接触线的运动形式是滚动与滑动并存.通过对凸凹齿廓上两螺旋接触线的分析可知,齿轮副的两条接触线长度不相等,进而得到啮合点在接触线上的速度大小亦不相等,因而得出上述结论.依此定量之结论,便可合理解释圆弧齿轮传动中的一些物理现象：如油膜厚度大,齿面磨损均匀,跑合性良好等.     

齿轮设计中齿面磨损情况的计算机辅助计算

齿轮设计中齿面磨损情况的计算机辅助计算哈尔滨理工大学刘静李欣在渐开线齿轮传动中，由于两齿轮齿廓在啮合点处线速度的大小和方向均不同（节点处啮合除外），使得两齿廓在该处沿公切线方向的分速度不同。因而齿面间存在相对滑动，因此，在传递载荷的作用下，齿面间必然...     

渐开线圆柱齿轮面塑性变形的理论分析

渐开线圆柱齿轮在重载荷传动中,参与啮合的齿轮齿面容易发生塑性变形。从理论上分析产生这种塑性变形的原因,并进一步阐述渐开线齿面间的相对滑动对齿面磨损的影响。确定了齿面所受摩擦力的方向,说明从齿顶到齿根不同程度的磨损原因,为变位齿轮的应用提出了理论依据。     

仪表圆弧齿轮平均滑动率的计算

本文阐述了齿面滑动率对传动质量的影响，推导了齿廓表面瞬时滑动率的计算式，对于如何衡量和比较各对传动的滑动率大小，提出采用平均滑动率的方法。对实用齿轮传动，考虑误差对滑动率的影响，提出了应用滑动率总平均值的概念，从而为评价和比较实用齿轮的滑动率大小提供了可行的方法。     

齿轮传动相关滑动率分析和提高磨损承载能力的措施

本文通过对齿轮传动相关滑动率的理论分析和各种齿形参数相关滑动率的计算结果分析，认为相关滑动率的大小对低速齿轮磨损量有着直接的影响，而选择不同的齿轮变位系数、模数和齿顶高系数会改变相关滑动率的大小。同时，提出了提高齿轮磨损承载能力的一些措施和合理选择齿轮变位系数的方法     

S型齿廓曲线齿轮的重合度研究

重合度是影响齿轮传动啮合性能的主要因素,是判断齿轮传动连续性及传递载荷均匀性的关键指标。S型齿廓曲线齿轮是基于提高齿轮接触强度而提出的一种新型齿廓曲线齿轮,为进一步探究其啮合性能,推导了S型齿廓曲线齿轮传动的重合度计算公式,讨论了S型齿廓曲线齿轮的重合度随齿数、模数、分度圆压力角及衍生系数之间的变化规律,并与相同基本设计参数下的渐开线少齿数齿轮作了对比分析。结果表明,S型齿廓曲线齿轮的重合度较同参数的渐开线齿轮有较大优势。     

齿轮法向啮合齿廓及其测量

法向啮合齿廓是齿轮齿面上能反映齿轮的加工与传动质量的一条工程意义独特的曲线,在齿轮滚齿、蜗杆砂轮磨齿等展成法加工中,是齿面加工的形成曲线,在渐开螺旋齿轮传动中,是齿轮传动的工作曲线。然而,现有的齿轮测量仪器并没有法向啮合齿廓的测量功能。结合法向啮合齿廓的形成原理,给出了其理论模型,基于现有齿轮测量中心,提出了法向啮合齿廓偏差测量的四坐标测量法和三坐标测量法。测量实践表明,采用现有的齿轮测量仪器,能方便的实现法向啮合齿廓偏差测量与评定,四坐标法测得的法向啮合齿廓形状偏差、倾斜偏差和总偏差与三坐标法的测量结果相比分别相差0.2、1.3、0.6μm。与渐开线和螺旋线相比较,法向啮合齿廓具有综合性、统一性和唯一性,通过对渐开线偏差和螺旋线偏差的相互补偿,可优化对法向啮合齿廓的控制,有效降低对渐开线和螺旋线的精度要求。     

直线—圆弧齿廓内齿轮副的齿形优化设计

圆弧齿廓外齿轮和直线齿廓内齿轮都可以通过磨削加工解决内齿轮副硬齿面的加工问题,用圆弧齿廓替代与直线齿廓内齿轮啮合的外齿轮齿廓会引起啮合传动误差,通过误差分析,提出了其误差计算公式,以该啮合传动误差为最小作为目标函数,对直线-圆弧齿廓内齿轮副齿形进行了优化设计,结果表明齿形误差仅为几微米.     

直线一圆弧齿廓内齿轮副的齿形优化设计

圆弧齿廓外齿轮和直线齿廓内齿轮都可以通过磨削加工解决内齿轮副硬齿面的加工问题,用圆弧齿廓替代与直线齿廓内齿轮啮合的外齿轮齿廓会引起啮合传动误差,通过误差分析,提出了其误差计算公式,以该啮合传动误差为最小作为目标函数,对直线一圆弧齿廓内齿轮副齿形进行了优化设计,结果表明齿形误差仅为几微米。     

渐开线少齿差行星齿轮传动的滑动系数

齿轮传动付在正压力作用下,由于齿廓间的滑动所引起的磨损在各个部位是不同的,这不同的磨损程度可用滑动系数来表示,因此滑动系数是齿轮传动质量的重要指标之一。本文的目的在于给出渐开线少齿差行星齿轮传动的滑动系数计算方法,并对滑动系数的变化规律作一初步的分析。     

渐开线直齿圆柱齿轮磨损的数值计算与分析

以标准渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,以Archard磨损计算模型为载体,将齿轮啮合区域的齿廓进行离散化处理,建立齿轮齿廓磨损计算模型。运用数值计算方法模拟齿廓各点的磨损情况,编写相关的计算程序,分析齿廓各啮合点处压力角与滑动系数、磨损率、摩擦距离、磨损量之间的关系,并进行曲线拟合。结果表明:在啮合区域内,齿廓的相对滑动系数、摩擦距离、磨损率、磨损量从齿根到齿顶的变化规律都是先减小后增大,在节点处理论值为0。提出的数值计算方法可实现对不同尺寸、不同材料、不同工况条件下的齿轮副的磨损量的定量计算,从而实现对齿轮使用寿命的预测。     

基于时变啮合力的非圆齿轮传动动态磨损研究

由非圆齿轮变速比传动特性引起的时变啮合力对轮齿传动磨损具有重要影响,以精梳机中关键核心部件的椭圆齿轮副为研究对象,应用Hertz基础理论和Archard磨损公式,建立了基于时变啮合力的齿轮磨损计算模型,采用当量齿数法对非圆齿轮的啮合刚度进行求解,分析了单个齿廓的时变啮合力和磨损量的变化规律;在此基础上,研究了阶数和偏心率对椭圆齿轮时变啮合力及磨损量的影响。结果表明,齿轮时变啮合力和齿面磨损量随着偏心率和椭圆齿轮阶数的增加呈现不同程度的增加;时变啮合力在单双齿啮合区交界处发生突变;齿廓磨损量在节圆附近接近零,在齿根和齿顶处的磨损量较大。在对非圆齿轮不同节曲线向径处的磨损量进行研究时发现,在最小节曲线向径处的齿根磨损量显著大于最大节曲线向径处。该研究结果为使用修形方法降低时变啮合力与磨损量,从而延长齿轮寿命提供了一定的理论依据。     

直线共轭内啮合齿轮传动的齿形参数研究

针对直线共轭内啮合齿轮副的特性,参照渐开线齿轮传动定义了直线齿廓外齿轮的基本参数,讨论了齿顶半角、压力角和最小齿数的关系,分析了直线齿廓上的压力角随齿高的变化规律,提出了直线共轭变位传动的概念。在此基础上,对齿廓上的啮合极限点进行了研究,计算了直线齿廓上可以参与啮合的线段长度。通过研究齿廓线段与对应啮合转角之间的关系,推导了重合度计算公式,保证在齿形参数设计时满足连续传动的要求。最后通过内啮合齿轮泵的工程实例,验证了直线共轭内啮合传动的齿形参数设计方法和齿轮副的啮合传动性能。     

非对称齿轮啮合刚度精确求解及齿廓参数分析

非对称齿轮是一种轮齿两侧采用不同压力角的新型渐开线齿轮,其齿廓参数对齿轮齿廓形状、运动特性、承载能力、传动效率和动力学特性等有至关重要的影响。基于齿轮啮合原理,运用李特文矢量法,根据加工刀具齿廓参数方程推导了非对称齿轮全齿廓方程;应用材料力学理论,建立非对称齿轮时变啮合刚度的数值求解模型,并通过有限元方法验证了该模型的有效性。基于所建立数值分析模型进行算例研究,总结了刀具圆角、压力角和变位系数对齿轮啮合刚度和重合度的影响规律。结果表明,随着轮齿工作侧压力角的增大,齿轮齿根厚度增加,单齿对的啮合刚度加大,齿轮的承载能力得到有效提高。加工工作侧轮齿齿廓刀具圆角的增大,也有利于提高齿轮的啮合刚度;同时,工作侧齿廓压力角的增大会使齿轮的齿顶厚度降低、啮合重合度减小,会导致齿轮的齿顶强度和冲击韧性降低。非对称齿轮齿廓设计时,应根据实际工况合理设置压力角参数。     

准纯滚动啮合的泛摆线齿轮传动

通过对摆线的长期研究,找到了摆线的法线运动规律,演绎出内摆线、外摆线、平摆线三者相互共轭,发现滑动率极低、准纯滚动啮合的泛摆线齿轮传动;建立了它们的法线、等距线、曲率半径和啮合轨迹等数学模型。详细论述了泛摆线齿轮的啮合原理,以及它们的啮合轨迹、齿廓系数与重合度的关系。拓展出用滚刀、插齿刀准确加工泛摆线齿轮的方法。试验制造出的泛摆线齿轮减速机,通过专业检测,印证了准纯滚动的泛摆线齿轮理论。初步分析了泛摆线齿轮传动的特点。     

渐开线齿轮传动啮合效率及噪声分析

啮合效率是齿轮传动质量好坏的重要评价指标之一,直接决定传动齿轮齿廓磨损程度,研究其理论效率对齿轮设计及传动分析有重要意义。应用切线极坐标法分析了渐开线外啮合齿轮副的啮合过程,以瞬时效率为基础完成了其啮合效率函数的推导,通过在啮合区间上积分得到平均啮合效率(简称啮合效率)的计算公式,研究了摩擦系数及变位设计对齿轮啮合的影响,为齿轮传动装置噪声分析及改进设计提供了理论依据和工程应用参考。     

渐开线内齿轮副相对滑动率的研究

推导了渐开线内齿轮副相对滑动率的计算公式。针对各种传动类型,分析了齿数、传动化、模数、变位系数及中心距等参数在啮合线上对相对滑动率的影响。