一种改进的轮齿几何接触仿真方法

针对目前轮齿几何接触仿真中接触椭圆的计算需借助于参考点附近配对齿面的二次逼近以及复杂的曲率推导等问题,提出了一种改进的基于数值迭代的接触椭圆计算方法。首先通过啮合基本方程组求出瞬时接触点。然后以该点为起点按照给定的弹性变形量进行整周搜索,获得该接触位置的瞬时接触椭圆及其长、短轴,进而得到整个齿面的接触印痕。最后以一对摆线齿准双曲面齿轮为例,通过与商用软件及滚检实验结果的对比,验证了该方法的可行性。     

准双曲面齿轮准静态接触分析和试验研究

建立了精确的准双曲面齿轮的轮齿面和过渡曲面数学模型;选择用平均接触椭圆长半轴、接触线方向角和传动误差曲线交点来评价齿面接触斑点和传动误差;以一个准双曲面齿轮副为计算实例,建立了适合准静态齿面接触分析的准双曲面齿轮传动系统有限元分析模型;通过准静态加载齿面接触特性分析,得到齿根弯曲应力、接触应力和传动误差的变化规律,分析载荷的影响情况,并比较了有限元结果与经验公式计算结果。开发了准双曲面齿轮试验台,进行齿面接触斑点和齿根弯曲应力检测,试验结果与仿真结果的一致性较好。     

准双曲面齿轮运动参数和曲率特性的研究

文中根据机床加工调整参数,推导了准双曲面齿轮的齿面数学表达式,建立了准双曲面齿轮的三维模型,并通过数值迭代方法求解了准双曲面齿轮点接触弹流润滑分析所需的相对运动速度、卷吸速度以及瞬时接触椭圆长短轴方向的曲率等参数,为准双曲面齿轮弹流润滑分析奠定了基础。     

高减比准双曲面齿轮摩擦功耗分析与效率试验

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮拓扑曲面复杂的问题,利用对偶等切共轭的方法,构建了HRH齿轮齿面模型与ease-off曲面,解析得到齿面接触点曲率参数、卷吸速度、滑滚比等运动学参数。利用接触线微分单元法建立轮齿刚度、载荷与变形协调方程,进行承载接触分析(LTCA)计算,获得了齿面载荷与接触应力分布规律;结合弹流润滑(EHL)摩擦因数经验公式,解决了瞬时接触区畸变、EHL参数计算问题。分析了齿面上油膜厚度、摩擦因数、摩擦功耗的分布规律。通过传动效率试验验证了所给出的LTCA、摩擦功耗分析与啮合效率计算模型。     

基于ANSYS/LS-DYNA的准双曲面齿轮动力学接触仿真分析

针对准双曲面齿轮疲劳破坏中出现几率最高的齿面接触疲劳强度问题,利用 ANSYS/LS-DYNA对齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布情况。     

螺旋锥齿轮轮齿加载接触分析计算原理

利用轮齿接触分析（TCA）法,通过引入载荷当量安装调整值V、H、J和传动角位移协调原则等新概念,独立地建立了一套局部共轭齿轮副轮齿加载接触分析计算方法,并研制了相应的计算程序。最后以准双曲面齿轮副为对象给出一个计算实例。     

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

克林根贝格制准双曲面齿轮边缘承载接触分析

以克林根贝格Cyclo-palloid制准双曲面齿轮为研究对象,提出了其边缘接触的几何分析方法,确定了边缘接触点,并采用数值方法进行搜索,确定了边缘接触位置接触椭圆长轴的方向和长度,即该位置两齿面间的相对主曲率方向和所有可能接触点。建立了包括边缘接触的承载接触分析数学模型,采用基于有限元柔度矩阵的非线性规划法精确求解了边缘承载接触问题,通过与已有算例的对比分析,验证了本方法的可行性,并给出了仿真示例。     

螺旋锥齿轮啮合轮齿应力场分析

采用有限元混合法推导了求解复杂空间啮合轮齿应力场分析的有关公式,证明了在只有转动刚体位移的空间接触问题模型中刚体位移影响矩阵[F_u]和整体平衡矩阵[Q]互为转置;提出了多轮齿对同时接触时的计算方法,大大减少了分析计算量;建立了轮齿应力与齿面几何学及载荷之间的直接联系;最后将一对准双曲面齿轮副的计算结果与相关的实验结果进行了对比,两者是吻合的。本文的研究成果虽是针对螺旋锥齿轮而得到的,但它同样是分析其它复杂空间啮合齿轮副强度特性的非常有用的新方法。     

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。