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。     

插削 CL 型齿轮联轴节内齿圈

联轴节内齿圈齿顶高系数f_e=0.8,齿根高系数f_i=1,系短齿系列,与标准齿高内齿加工相比,缩短了啮合线长度。在避免顶切,减轻切削负荷,扩大刀具齿数选择范围等方面,都有利于加工。内齿圈的齿根圆公差范围较一般齿轮严格。一般齿轮加工对齿根圆不给严格限制,而联轴节内齿圈的齿根圆,使用中起定心作用。它与球形外齿轴套的装配情况,类似外径定心的花键套。用标准插齿刀插削这种内齿圈,既     

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。     

变位内齿轮齿形系数的研究

对变位内齿轮齿根危险截面上的弯矩及其齿厚进行了分析和计算，给出了内齿轮变位系数及齿数与其齿形系数的关系线图。研究结果表明：ＧＢ３４８０－８３中将内齿轮齿形系数视为常量的作法值得商榷     

齿轮传动设计中压力角、齿顶高系数及齿根圆角半径的选择

齿轮压力角和齿顶高系数及齿根圆角半径也是齿轮设计中的重要参数,本文以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,提出了在不同工作条件下压力角齿顶高系数及齿根圆角半径的确定,为齿轮参数设计提过参考。     

浅析高温气冷堆控制棒驱动机构主减速器锥齿轮优化

高温气冷堆控制棒驱动机构主减速器是控制棒驱动机构的重要组成部分之一,属于反应堆一回路压力边界内的运动部件;适当改变齿轮变位系数(径向和切向),可以提高齿轮齿根抗弯疲劳强度和齿面接触疲劳强度。因此,本文以控制棒驱动机构主减速器锥齿轮为基础,通过改变锥齿轮变位系数,分析齿轮齿根弯曲应力和齿面接触应力值及最小安全系数,找出最佳变位系数,从而对主减速器锥齿轮进行优化设计。     

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。     

标准插齿刀改制短插齿刀的计算

在机械修配中,经常遇到短齿内齿圈。这种齿轮的模数,齿根高以及其他参数和标准齿轮的参数是一致的。唯有齿顶高系数h(?)=0.6,同标准齿轮的齿顶高系数不一致,这样就不能用标准齿轮插齿刀加工了。为此我们采用旧的标准齿轮插齿刀修磨之后(只修磨外圆、后角)用于生产获良好效果,     

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。     

修磨后内齿轮插齿刀加工产生内齿轮齿根圆变化原因及改进

加工内齿轮用的插齿刀,其切削角度、齿面形状、刀具本身分度圆压力角的修正等,和加工外齿轮用的插齿刀是没有区别的。但随着插齿刀的修磨,其加工的内齿轮齿根圆会不断变小,尤其是内齿轮本身变位系数较大时,齿根圆变小的现象尤为突出。本文讨论用插齿刀加工内齿轮时齿轮根圆变小的原因,以及解决的途径。     

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。     

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。     

标准插齿刀改制短齿内齿插齿刀

加工齿厚和齿根圆直径均有较高精度要求的短齿内齿轮时,一种是用标准插齿刀先切削至齿根圆直径,然后通过分齿移位法加工至齿厚尺寸;另一种是设计专用插齿刀加工,同时保证齿厚和齿根圆直径公差。前者适用于单件生产。如果批量生产,要求有专用插齿刀加工。从工具厂制造的通用短齿插齿刀很难满足这种内齿轮的加工精度要求,因而需要专门设计制造。一般中、小工厂难于加工。为此,作者将标准插齿刀的外径磨小,改成专用插齿刀。 1.测量标准插齿刀的实际变位系数。测量时用公法线千分尺测出插齿刀的公法线长度W′,然后用下列公式计算其变位系数:     

行星齿轮传动设计中行星轮齿根径向间隙值的配置

当内齿轮齿顶与行星轮齿根发生过渡曲线干涉时,仍保持行星轮齿根径向间隙为标准值,对提高行星齿轮传动机构的运动精度和平稳性有一定作用。提出了实现上述要求的内齿轮齿顶修缘方法。     

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。     

滚齿加工的齿轮齿根过渡曲线

对滚齿加工出的斜齿轮的端面内齿根过渡曲线的形状和曲线方程进行了研究,指出滚刀齿顶圆弧在齿轮端截面内的廓形已变为椭圆弧,在斜齿轮端截面内刀顶对应部分形成的齿根过渡曲线不能用圆弧代替计算,否则将严重影响齿根过渡曲线描绘的准确度,进而影响到在此基础上的齿根强度、加工干涉性、刀具设计、三维造型等一系列分析、研究工作的结论正确性。重点研究分析了滚刀齿顶端截面椭圆弧方程以及对应形成的齿轮端截面内齿根过渡曲线方程的推导和建立,并将研究成果应用于自编的齿轮加工验算软件予以应用和验证。     

准双曲面齿轮的修正节锥设计方法及切齿试验

为了提高准双曲面齿轮的强度和耐磨性,提高准双曲面齿轮的使用寿命,提出准双曲面齿轮的修正节锥设计方法。在不改变大轮外径和中点工作齿高的的情况下,令大轮的齿顶高系数fa≤ ,从而可以导出新的节锥参数,此时新的节锥与面锥重合或在准双曲面齿轮实体之外。利用齿面接触分析(TCA)、齿面承载接触分析(LTCA)和有限元法(FEM),分析齿轮副的啮合性态、齿面接触应力、齿根最大拉伸应力和齿根最大压缩应力。计算机模拟显示,采用修正节锥设计方法设计的准双曲面齿轮的齿面接触应力、齿根最大拉伸应力和齿根最大压缩应力显著减少,采用修正节锥设计方法设计的准双曲面齿轮在加工过程中可用一般的刀具,不需要特殊的工具。     

齿条型刀具基本齿廓的改进

为提高外啮合渐开线圆柱齿轮的齿根弯曲强度 ,针对齿条型刀具提出了减小刀具齿顶高并同时加大其齿顶过渡圆弧半径的改进方案。确定了在保证齿轮工作时不发生过渡曲线干涉且不改变齿轮有效齿面的前提下刀具的最小齿顶高系数 ,并建议在齿轮刀具标准中增加刀具齿顶高系数系列。     

插齿刀参数对内齿轮齿根应力的影响

随着行星传动的广泛应用,内齿轮强度计算尤显重要,目前,无论是ISO还是其它标准均把内齿轮齿形视为无限多齿数的齿条齿形,并借助外齿轮图表查出齿形系数Y_(Fa)和齿根应力集中系数Y_(Sa),即把Y_(Fa)和Y_(Sa)两参数看成与内齿轮及插齿刀无关的常数来计内齿轮的齿根强度.作者用边界元法计算表明:这样的近似处理在刀具齿尖圆角半径小的情况下其计算值小于实际值,致使内齿轮在实际工作过程中达不到设计寿命.因此有必要建立插齿刀的合理选择方法.     

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。