渐开线齿轮动力接触有限元分析及修形影响

在ANSYS软件中建立了标准渐开线齿轮与修形齿轮的动力接触有限元模型.利用ANSYS/LS-DYNA的显式动力学计算方法,对不同转速下的齿轮副进行了动力接触分析,得出标准渐开线齿轮由于弹性变形导致较大的啮入冲击,齿轮修形后啮入冲击得到明显改善.齿轮啮合动力接触有限元仿真方法对合理确定齿轮修形量,减小齿轮动载荷具有重要理论意义.     

低噪声齿轮的设计

该文通过减小啮入冲击,尽量避免节圆冲击,在齿轮设计中运用变性创造法,突破变位系数|χ|≤1、齿顶高系数h*a只可取1或0.8的常规约束,拓宽设计参数的取值范围,最终设计出低噪声齿轮.     

考虑变工况冲击的齿轮动态啮合力分析

为研究变工况冲击对齿轮传动系统动特性影响,基于弹塑性接触理论,给出一种可以考虑变工况冲击、啮入冲击、节点冲击的齿轮接触碰撞力参数预估算法,并结合多体动力学软件建立柔性齿轮传动系统动力学模型。该模型和算法可用于大接触变形和承受频繁冲击齿轮传动系统稳态和瞬态动特性分析。研究表明:与啮入冲击导致的稳态动态啮合力相比,变工况冲击引起的瞬态动态啮合力具有幅值大、冲击时间短等特点;在不同工况下,啮入冲击会引起不同周期的齿轮动态啮合力波动;滑动摩擦系数对齿轮切向摩擦力的节点冲击影响更大。研究结果对齿轮的接触碰撞力参数预估及全面认识齿轮传动系统瞬态动特性等研究具有积极的意义。     

高速重载斜齿圆柱齿轮传动的参数对性能的影响研究

基于刀具进行齿轮参数选取的传统设计方法,对于高速重载齿轮传动很难满足振动冲击小、质量轻等性能要求。基于齿轮传动的性能要求,建立了高速重载齿轮传动的参数直接设计方法。采用动载系数、最大接触应力和滑移率描述齿轮传动的性能指标,考察齿顶高系数、压力角、螺旋角、齿数比以及变位系数对齿轮性能的影响,为进行齿轮直接设计方法和参数优化奠定了理论基础。结果表明,增大齿顶高系数和螺旋角、减小压力角可以减小动载系数使得齿轮传动中的噪声和冲击减少;增大齿顶高系数、压力角和螺旋角可以减小齿面接触应力;减小齿数比可以减小滑移率;减小齿面接触应力和滑动率并在等滑移率曲线上选取变位系数能够避免齿面胶合和传动失效。     

低噪声齿轮设计方法（一）

从分析啮合冲击入手，通过科学合理地选择齿轮设计参数，使啮合齿轮的啮入冲击速度降至最低。啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某一数值范围，减小或避免啮合节圆冲击，可明显降低齿轮传动噪声，此法不涉及齿轮加工设备，容易实施应用，文章提供了啮入，啮出冲击速度的计算公式以及齿轮参数优化设计的目标函数和约束函数。     

翻板机主减速器齿轮修形

对齿轮副进行齿廓修形和齿向修形,可以减小由轮齿受载变形和制造误差引起的啮合冲击,从而提高齿轮的啮合性能和承载能力.给出了翻板机主减速器的主要参数,对一级齿轮副进行了齿廓弹性变形和齿向弹性变形计算,确定了齿廓和齿向修形量.减速器现场检测结果,验证了齿轮修形的良好效果.     

关于修形齿轮的试验

齿轮传动特别是高速重载齿轮传动,常采用轮齿修形来减少由于轮齿受载变形所引起的啮入啮出冲击、改善啮合过程中齿面载荷分配特性;减少振动、噪声和动载;提高轮齿抗擦伤胶合的能力。本文讨论和分析了修形齿轮和非修形齿轮在试验台上加载试验结果,从而证实了修形的实际效果.     

变位系数对超高转速齿轮副的疲劳寿命优化

为了研究变位系数对超高转速、冲击载荷下齿轮系统传动系统的疲劳寿命的影响,文中采用三维建模软件NX10.0对现有绿篱机的高速齿轮副进行了建模,通过有限元分析软件ANSYS对其进行了变形量与最大主应力分析,以及完成了综合使用寿命的计算,根据木桶原理,得出现有变位系数选取不合理.文中分别对主、从动齿轮在对应的变位系数取值区间...     

基于接触有限元分析的渐开线齿轮修形曲线的研究

为了减小齿轮啮合冲击,研究了齿轮修形三要素确立方法和探讨了修形曲线优化方式。建立渐开线标准齿轮三维啮合模型,进行有限元接触分析,将啮合线方向综合弹性变形作为修形量,再对比短、长修形方式下齿面接触应力分析结果,发现短修形具有更好的修形效果。并针对二次曲线和正弦曲线下齿轮修形结果的各自优缺点,将两者组合成新的优化曲线对齿轮修形,分析该设计方案的仿真效果和特点,研究表明,该种修形方式消除了齿轮啮入和啮出冲击时的应力突变现象,为渐开线齿轮提供了新的修形曲线。     

渐开线谐波齿轮空间齿廓设计及优化分析

为了提高渐开线齿廓谐波齿轮的啮合性能,利用柔轮装配变形的包络精确算法获得了设计截面内共轭齿廓离散点,基于渐开线特征对共轭齿廓离散点拟合,得出刚轮渐开线齿廓.考虑柔轮锥度变形的影响,建立了侧隙优化控制模型,对不同径向位移下柔轮截面的变位系数进行了优化.部分柔轮截面在减小齿廓工作段高的基础上再选择合理变位系数,设计出满足空间啮合要求的渐开线齿廓谐波齿轮,并通过运动仿真分析对设计结果进行了验证.结果表明,相对于设计截面,最大径向位移增大的截面通过减小变位系数可避免干涉,最大径向位移减小的截面通过增大变位系数可获得良好啮合性能;变位系数调整量与该截面至设计截面间的距离成近似线性关系.对最大径向位移减小幅度较大而引起干涉的柔轮后端截面,需减小柔轮齿高并合理改变变位系数,才可获得良好的啮合性能.相比平面齿廓,所设计的空间齿廓能增大啮合区间和齿廓接触面积,较大幅度提升传动性能.