基于高弯曲强度的齿轮过渡曲线分析

齿根过渡曲线是影响齿轮弯曲强度的重要因素。为了提高齿轮弯曲强度,延长齿轮的工作寿命,从齿轮根部过渡曲线的加工刀具设计入手,分别考虑圆角刀顶、单圆弧刀顶、双圆弧刀顶,建立齿轮过渡曲线成形方程,确定齿轮根部强度敏感部位和应力集中系数的关系模型,探究齿轮不同过渡曲线对齿轮弯曲强度的影响,用有限元法对理论分析计算的结果进行验证。研究表明:使用双圆弧刀顶的刀具加工出的齿轮,其齿根弯曲强度比普通齿轮的齿根弯曲强度有很大提高,为高弯曲强度齿轮设计提供理论依据。     

飞行汽车齿轮传动系统动态可靠性分析

飞行汽车作为面向未来城市空中交通的新型交通工具,具有智能、高效和便捷的特点.齿轮传动作为飞行汽车动力传输的关键部件,其安全性与可靠性已成为制约飞行汽车发展的难题.但目前针对飞行汽车齿轮传动系统的可靠性分析方法缺失,现有齿轮传动设计方法未能考虑强度退化与失效相关性对系统可靠性的影响,存在潜在失效风险.因此,基于应力-强度干涉理论,建立了考虑强度退化与失效相关性的某飞行汽车齿轮传动系统动态可靠性分析模型;根据飞行任务剖面图建立载荷谱,并获得了齿轮接触与弯曲应力,通过Goodman准则将齿轮脉动循环应力历程等效为对称循环应力,以匹配基于S-N曲线的疲劳损伤计算;基于非线性疲劳累积损伤理论,建立了齿轮强度退化模型,并通过Copula函数描述了传动系统中的失效耦合相关性;结合应力-强度干涉理论,阐述了飞行汽车齿轮传动系统可靠性演化规律,为飞行汽车齿轮传动系统动态设计与可靠性优化奠定了基础.     

基于摆线的螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高齿轮的强度一直是一个很重要的研究方向。为此,针对螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究与定义的不明确与复杂性,提出了一种螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧的精确画法。此方法通过研究螺旋锥齿轮大端面当量齿轮的齿廓曲线,对齿根过渡圆弧曲线进行改进,提出了基于摆线的齿根过渡圆弧设计方法。     

基于正弦齿条的齿轮及其齿廓曲线

提出了一种以正弦曲线为生成齿条的齿廓曲线的新型齿轮。与渐开线的生成齿条不同，正弦齿条的设计齿形角与齿轮高度、齿轮厚度之间具有一定的关系。设计压力角增大，则齿轮高度减小、厚度增大。因此，当压力角大时有利于增强齿轮强度。通过齿廓图形仿真发现，正弦齿条生成的齿轮发生根切的倾向明显小于渐开线齿轮，所生成齿轮的齿廓与双圆弧齿轮相似，因而接触强度和弯曲强度要高于渐开线齿轮。     

等强度圆柱齿传动的可靠性优化设计

应用等强度概念,推导出齿轮传动的等强度条件,将可靠性设计和优化设计方法应用于等强度齿轮设计中,得出等强度齿轮的可靠性优化设计方法,经验算,得到了满意的结果。     

双渐开线齿轮齿廓参数优化及滚刀设计

双渐开线齿轮是一种新型渐开线齿轮。这些齿轮的齿廓由两组渐开线和连接它们的过渡曲线组成，形成阶梯形。基于等强度原则，利用有限元关于接触强度、弯曲率强度分析计算结果，建立了双渐开线齿轮齿廓参数优化数学模型，并进行优化，给出双渐开线齿轮滚刀前刀面齿廓方程，并利用优化结果，设计、加工出双渐开线齿轮滚刀。     

硬齿面齿轮齿根问题

硬齿面齿轮齿根曲线与强度关系极大，正确设计留磨滚刀，既保证加工出合格的渐开线齿面，又有最佳的过度曲线，可提高硬齿面齿轮质量。     

非正交斜齿面齿轮弯曲强度计算方法研究

关于面齿轮弯曲强度计算尚未见到解析计算方法与公式的相关文献。为此,基于齿面接触分析原理,推导弯曲力臂长度计算公式,参考锥齿轮弯曲强度计算标准(ISO 10300(3):2014),提出非正交斜齿面齿轮齿根弯曲强度解析计算方法。以某一参数面齿轮传动副为例,利用Abaqus有限元软件进行齿根弯曲强度计算,提取非正交斜齿面齿轮齿根弯曲应力值,将有限元结果与解析计算的结果进行对比,两者误差为8. 5%左右,表明提出的非正交斜齿面齿轮齿根弯曲应力计算方法正确可行。研究工作解决了面齿轮弯曲强度计算尚无解析计算公式问题,在进一步细化完善后,有望形成基础的面齿轮弯曲强度设计计算公式。     

应用有限元法(FEM)验证在直齿轮和斜齿轮内采用ISO和AGMA标准的齿根强度的比较分析

在工程界现在普遍的趋势是要求重新研究各不同的标准以确是其在工业内最好的实践.本文介绍采用在ISO和AGMA标准对齿根强度估算方法的比较分析,并用开发的有限元和模型仿真进行证实.本分析(1)介绍了采用齿条和齿轮刀具制造的广大范围的直齿和斜齿轮,而(2)是齿轮主要几何学(齿轮设计),制造(齿条和齿轮刀具)和性能参数的不同组合,以及对每个齿轮进行齿根强度分析的有限元方法(FEM).FEM的结果与用ISO和AGMA标准计算的相比较.对不同的设计、制造和性能参数组合的比较分析用图解说明和简要讨论.该结果将许可在现代工程实际中应用标准所存在的限制有一个很好的了解,并为改进和统一标准提供一个基础.     

应用有限元法(FEM)验证在直齿轮和斜齿轮内采用ISO和AGMA标准的齿根强度的比较分析

在工程界现在普遍的趋势是要求重新研究各不同的标准以确是其在工业内最好的实践.本文介绍采用在ISO和AGMA标准对齿根强度估算方法的比较分析,并用开发的有限元和模型仿真进行证实.本分析(1)介绍了采用齿条和齿轮刀具制造的广大范围的直齿和斜齿轮,而(2)是齿轮主要几何学(齿轮设计),制造(齿条和齿轮刀具)和性能参数的不同组合,以及对每个齿轮进行齿根强度分析的有限元方法(FEM).FEM的结果与用ISO和AGMA标准计算的相比较.对不同的设计、制造和性能参数组合的比较分析用图解说明和简要讨论.该结果将许可在现代工程实际中应用标准所存在的限制有一个很好的了解,并为改进和统一标准提供一个基础.     

功率分流齿轮传动的等强度优化设计

在大功率分流齿轮传动中,各齿轮之间寿命与强度相差较大,导致整个传动系统过早失效,为了改善这种情况、充分发挥各级齿轮传动的潜能,需要对齿轮传动进行等强度优化设计.以功率二分支齿轮传动系统为例,建立了以各齿轮接触安全系数相差最小和弯曲安全系数相差最小为目标的多目标优化设计模型,提出了实现等强度设计的优化方法.算例表明,等强度优化方法不仅可以使齿轮间强度尽可能接近,而且在体积上与最小体积优化设计结果十分接近.     

关于面齿轮接触和弯曲应力有限元计算方法的研究

根据面齿轮加工基本坐标系和齿轮啮合原理,由刀具齿面方程和坐标转换矩阵建立了面齿轮齿面方程,通过编程计算出面齿轮齿面点,实现了面齿轮三维可视化建模。采用三维有限元分析方法,研究了5种不同载荷条件下面齿轮传动的接触应力、弯曲应力和重合度的变化规律。计算结果表明,随着载荷的增大,面齿轮齿面接触区和重合度增大;在单齿啮合时,面齿轮接触和弯曲应力最大,弯曲应力最大值出现在沿齿高方向靠近中间的位置。本文对面齿轮传动的强度设计具有一定的指导意义。     

基于BP神经网络的齿轮弯曲疲劳强度极限应力计算

针对齿轮弯曲疲劳强度极限应力计算繁杂、给齿轮强度验算和设计计算带来了很大不便的问题,提出了使用BP神经网络映射齿轮的弯曲疲劳强度极限应力近似算法,以便减少计算规模,提高齿轮设计及验算效率,其映射结果表明,使用该方法求齿轮的弯曲疲劳强度极限应力,是可行的和高效的,能够为齿轮的设计计算和强度验算提供方便。     

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。     

基于Pro/E和ABAQUS的圆柱齿轮参数化建模和啮合模拟仿真

研究了在Pro/E 4.0中渐开线直齿圆柱齿轮的参数化建模,利用有限元分析软件ABAQUS 6.9对齿轮啮合进行三维模拟仿真分析,得出了与理论分析比较一致的Von Mises应力的变化情况,为齿轮的参数化设计和优化设计提供了一种有效的新方法。     

销齿副销齿和轮齿弯曲应力有限元分析

对于常用齿轮轮齿弯曲应力的有限元分析已多有研究,但对于应用日渐广泛的销齿传动的销轮销齿和齿轮轮齿弯曲应力有限元分析迄今尚未见报导。本文将Pro/E和ANSYS相结合,对销齿副销齿和轮齿弯曲应力进行了有限元分析,得出了弯曲应力等值分布图,为销齿传动的精确设计及弯曲应力的深入研究提供了有益的分析数据。     

基于SolidWorks的圆柱齿轮仿真分析及优化设计

结合CAXA和SolidWorks对直齿圆柱齿轮进行三维建模,利用SolidWorks内置插件Motion对齿轮进行运动仿真,利用SolidWorks SimulationXpress对齿轮进行应力分析,最后以齿轮厚度为设计变量、齿轮安全系数为状态变量、齿轮质量为目标函数,建立了齿轮的优化模型,进行优化设计,使齿轮在保证安全系数的情况下质量最小化,降低了材料成本,提高了经济效益。     

弧齿锥齿轮齿面接触应力分析

弧齿锥齿轮工作时齿面接触应力的大小直接影响其使用寿命和安全。本文运用自主开发的弧齿锥齿轮设计分析系统建立齿轮的轮齿网格模型,将模型数据变换后导入ANSYS软件中,经过装配和结构扩展进行轮齿的接触应力分析,得到了多齿对接触情况下,齿面等效接触应力的分布及其变化规律。     

齿根过渡圆角处应力的分析计算

分别用传统的材料力学的方法计算了在齿轮设计过程中，轮齿齿根处弯曲应力和在同样的条件下，用有限元方法分析了不同齿根过渡圆角齿形的齿根剖面上各点以及过渡圆角处各节点的应力值。此结果和方法为选择正确的应力集中系数，得到适合于各种具体场合的优化齿形以及进一步进行齿根过渡圆角的优化设计提供可靠的帮助。     

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.