渐开线花键副微动磨损分析的能量耗散法

针对航空传动系统中的渐开线花键副,采用能量耗散法,建立了微动磨损量计算公式,并针对三种工况,研究工况因素对磨损分布规律的影响。研究结果表明:①理想工况下,各齿对的磨损量几乎相同,外花键齿廓上齿根接触末端为最大磨损发生位置;存在侧隙时,侧隙越小的齿间磨损越严重;存在轴线偏斜时,齿面在轴向位置的中部发生较大磨损,最大磨损发生位置向齿顶移动。②渐开线花键副设计安装时,为减少微动磨损带来的失效,应尽可能保证各齿间侧隙均匀并减小内外花键的轴线偏斜。     

航空渐开线花键副齿面摩擦功分析

基于有限元法,建立了航空渐开线花键副模型,对花键副齿面接触时产生的摩擦功进行了数值计算,分析了轴心偏移对渐开线花键副主要参数的影响,获得了其齿面最大摩擦功的变化规律。研究结果表明,摩擦功随轴心偏移量的递增而变大,但增幅逐渐变小;摩擦功随摩擦因数的增大而增加,增幅较为恒定;外花键孔径特别大时,摩擦功增幅显著;接触长度大于0.45时花键副摩擦功趋于平稳。     

基于有限元的渐开线花键接触分析

基于渐开线花键联接原理,通过有限元法建立高精度的有限元模型,对存在角不对中误差的渐开线花键的接触应力进行了分析,并与国标提供的解析法方式获得的最大接触应力数值进行了对比。对比发现：现有标准中花键强度的计算方式无法考虑载荷、误差、弹性等因素对花键应力的影响,并且系数的选取范围较大、选取依据不明确。因此,应针对具体情况中的花键参数(公差、结构参数、载荷工况等)进行修正,形成花键强度计算的行业标准。     

花键副微动磨损分析及参数优化

为探究渐开线花键副在微动工况下的磨损行为,对花键副材料20CrMoH进行磨损实验,得到不同工况下花键副材料20CrMoH的磨损系数.实验结果表明:在同一振动频率下,材料微动磨损系数随着法向正压力的增大而增大;在同一法向正压力下,材料的微动磨损系数随着振动频率的增大而增大.采用有限元与Archard理论相结合的方式对花键副材料磨损量进行预测,并与磨损实验结果进行对比,验证了该预测方法的可行性.为寻找改善花键副齿面磨损的方法与思路,进行花键副参数优化,以花键副齿面磨损量最小为目标寻求侧隙、修形量、夹角这3个参数的最佳组合,得到该花键副采用侧隙为0.09 mm、鼓形修形量22.66 μm、夹角为0.04.进行加工设计安装时磨损量最小.     

基于齿向修形的航空渐开线花键副抗微动磨损研究

分析了航空渐开线花键副轴向载荷的分布规律,建立了其微动磨损量预估流程,提出了一种航空渐开线花键副齿向修形方法。研究结果表明：不同扭转刚度、剪切模量、剖面抗扭模量、结合长度时,花键副沿轴向的载荷均增大;修形前后的花键副微动磨损量均随载荷循环次数的增加而增大;修形后,轴端花键齿接触区域的最大磨损量为51 μm,轴中间接触区域的最大磨损量为96μm,轴末端接触区域的最大磨损量为78 μm。     

基于有限元法的渐开线花键联接接触分析

基于渐开线花键联接原理、花键接触分析,通过解析法和有限元计算方法对花键传动的齿面接触应力进行了分析,为花键强度校核及花键齿面修形提供数据依据。两种算法的分析结果比较发现渐开线花键齿面接触区域并不是均匀受载的,指出解析法的不足之处,为减小渐开线花键受力以及降低受载不均匀程度,沿齿向方向对齿面形状进行修形处理。最后对比花键修形前后结果,得出修形后花键联接强度显著提高,增强了花键联接的可靠性。     

基于有限元法的渐开线花键联接接触分析

基于渐开线花键联接原理、花键接触分析,通过解析法和有限元计算方法对花键传动的齿面接触应力进行了分析,为花键强度校核及花键齿面修形提供数据依据。两种算法的分析结果比较发现渐开线花键齿面接触区域并不是均匀受载的,指出解析法的不足之处,为减小渐开线花键受力以及降低受载不均匀程度,沿齿向方向对齿面形状进行修形处理。最后对比花键修形前后结果,得出修形后花键联接强度显著提高,增强了花键联接的可靠性。     

钛合金航空花键副表面改性的微动摩擦性能测试研究

针对钛合金航空花键副表面耐磨性能不足及微动磨损问题,开展了四种花键表面改性/镀层的摩擦性能测试及分析研究工作,测试了四种花键表面改性/镀层的摩擦系数范围及其随载荷的变化趋势,验证分析了载荷、微动频率、行程、润滑及温度等条件对四种花键表面改性/镀层摩擦性能的影响规律,对于钛合金航空花键副表面改性/镀层的选择和应用具有一定的指导意义。     

带副后角渐开线花键拉刀设计

介绍了后顶尖相对前顶尖抬高渐开线拉刀的设计以及简单实用的加工方法,并且介绍了修正基圆直径的计算方法.与普通渐开线花键拉刀相比在不增加加工难度的情况下,运用此法加工,在拉刀渐开线齿形面上即可获得一定的副后角和副偏角,有效地改善了拉刀的切削条件,使拉刀被加工表面质量显著提高,延长了拉刀的使用寿命.是一种改善和提高渐开线花键拉刀使用性能的行之有效的方法.     

渐开线花键副齿廓修形研究

基于有限元法对渐开线花键副齿廓修形进行了分析,研究了修鼓量与修鼓位置参数对花键副齿面接触压力分布的影响,并考虑了修鼓对花键副角向不对中的作用。研究结果表明:鼓形花键副齿面接触压力与接触长度均随着扭矩的增大而增大;花键副最大接触压力随着修鼓量和修鼓位置参数的增大均先减小后增大,使花键副最大接触压力最小的最优修鼓量随角向不对中量的增大而增大;适当的齿廓修鼓可以有效地减小花键副在角向不对中情况下齿面的最大接触压力和应力集中现象,改善齿面接触压力分布,减轻角向不对中带来的不良影响。     

渐开线花键副齿侧过盈配合分析与试验验证

渐开线花键副齿侧过盈配合产生的接触应力和变形会对零件自身精度和使用寿命造成影响,为了确定合理的过盈量,首先,对花键副齿侧过盈的几何原理进行了研究,推导了齿侧过盈径向位移和周向位移的计算公式;其次,用有限元仿真验证了几何原理的准确性;最后,根据齿侧过盈几何原理,对齿毂花键齿侧过盈量为0.002 0,0.002 2及0.002 8 mm产生的周向应力?应变进行了测试,其有限元仿真结果与试验测试结果误差分别为4.9%,7.6%和7.1%。研究结果表明理论分析符合实际情况,提出的计算方法为渐开线花键副齿侧过盈参数设计提供了理论依据。     

渐开线花键量规

<正> 过去.5徽米以内的高精度花键量规,主要依赖进口;现在,日本不二越公司已试制成功,并将这种量规作为产品正式销售.高精度花键量规具有如下特点:①不用单独检查每块量规的精度,可缩短合格与否的判断时间;②容易保持产品的互换性;③量规按通端与止端配套制作,产品容易管理.主要规格见下表(量规精度根据节圆直径作如下规定):     

渐开线花键量规

渐开线花键量规用于检验渐开线花键联接齿槽宽（齿厚）偏差、齿形公差、齿向公差、齿距积累公差、齿圈的径向圆跳动公差等，在汽车工业方面应用极为广泛。具有极高的技术含量，其市场占有率直接关系到一个量规生产厂家的经济效益和企业形象。目前，业内有关花键量规的标准和论述的观点比较零乱，量规的质量、寿命包括成本和生产周期千差万别。本文从实际经验出发，就渐开线花键量规的设计、加工工艺等方面作简单介绍。     

航空发动机渐开线花键强度分析

通过改变渐开线花键尺寸参数,对渐开线花键齿面压应力、齿根弯曲应力和齿根剪切应力等承载能力进行计算并比较分析,得出几个主要尺寸参数对花键强度的影响,并探讨如何通过改变尺寸参数来提高花键强度的方法.     

基于有限元法渐开线花键副不对中载荷分布研究

理论上,花键副所有键齿传递相同的载荷;实际上,由于加工制造误差与装配误差的影响,花键副并非所有键齿都传递相同的载荷,因此部分键齿可能存在过载的情况。基于有限元法研究了渐开线花键副在角向不对中、径向不对中以及角向与径向不对中共同存在情况下键齿的接触压力分布与齿间载荷分布,研究结果对指导渐开线花键副的加工制造与装配具有一定的指导意义和工程应用价值。     

含间隙渐开线花键副动力学建模与实验研究

渐开线花键在特种车辆传动系统中应用广泛,现阶段研究通常忽略间隙影响将花键副视为刚性连接,对于传动系统等动态特性要求较高的环境,花键副界面接触状态直接影响传动系统的特性。考虑花键副的配合间隙采用悬臂梁模型计算花键单齿啮合刚度,建立了渐开线花键副弯-扭耦合模型,通过龙格库塔法求解并搭建花键副动力学实验台,验证了解析模型的正确性,分析了加速度频谱特性。研究结果发现：在不同的转频下,理论与实验结果一致,证明了模型的有效性;随着配合间隙的增大,花键副各齿受力减小,且同一间隙量下各齿受力不均匀。提出的动力学模型分析方法可为间隙配合渐开线花键副界面接触特性研究提供基础。     

渐开线花键心轴设计

圆柱齿轮与传动轴的结合,采用平键、矩形花键较多,采用渐开线花键结合的较少,但在工程机械和汽车机械中采用后者却颇为常见。加工这类齿轮的特点是:结构一般比较复杂、精度较高,又没有固定的工艺规程,故常常发生工艺质量问题。我厂去年出现的这类问题较为严重,经过研究我们改进了工艺,从而保证了产品质量,提高了工效,现将有关情况介绍如下。我厂工艺改进大致可归为两类:一是对细长渐开线花键孔型圆柱齿轮,采用渐开线花键锥心轴加工(如图1所示)。二是对于渐开线花键底孔大于φ50、长径比为0.4～1.5的齿轮,采用渐开线花键弹性心轴加工(如图2所示)。     

渐开线花键拉刀优化设计

针对渐开线花键拉刀设计中计算量大、重复率高、设计效率低、主观性强等问题引入CAD与数据库软件的设计方法,对渐开线花键拉刀进行结构与软件设计并进行数据模拟分析,证明该方法符合拉刀实际使用要求,使渐开线花键拉刀设计更加高效、准确、科学,提高了设计效率.     

渐开线花键测量方法研究

简要回顾了渐开线花键的研究历史和现状,较完整地介绍了近年来渐开线花键技术新的发展和应用。主要包括渐开线花键的设计及开发阶段的研究,对花键的参照标准的选取,花键的相关计算优化及测量,以及测量用的工装夹具等方面的研究情况,并分享了我们的测量方法。提出了要更新测量设备,提高测量精度;需要共同合作,整合软件标准;实行精确计算,去除换算近似等建议。     

固体润滑摩擦副有摩擦接触问题的数值分析

固体润滑摩擦副接触问题数值分析的传统的微分法涉及边界迭代,计算过程冗长且不易收敛。以新发展的变分法和非线性优化方法求解能量泛函,研究了固体润滑摩擦副表面摩擦力下的接触问题。考虑到表面涂层在固体润滑摩擦副中使用的广泛性,特别分析了表面涂层的影响,并对计算结果进行了讨论。计算结果显示,表面涂层和摩擦力对摩擦副的应力分布有重大影响。随着摩擦因数由0．1到0．5逐渐增大,各点最大应力增加了33％,且涂层表而的应力变化最明显,这对固体润滑涂层的强度提出了很高要求。